История развития вычислительной техники




Скачать 356.92 Kb.
НазваниеИстория развития вычислительной техники
Дата публикации14.11.2013
Размер356.92 Kb.
ТипРеферат
uchebilka.ru > Информатика > Реферат
Реферат скачан с сайта allreferat.wow.ua


История развития вычислительной техники

РЕФЕРАТ на тему «История развития вычислительной техники»Выполнила: учащаяся группы О2-2Рогова Анна г. Гомель, 2003 Содержание Введение 2 История технологий и поколений ЭВМ 3 Механические предпосылки 3 Электромеханические вычислительные машины 4 Электронные лампы 4 ЭВМ 1-ого поколения. Эниак (ENIAC) 5 Транзисторы. ЭВМ 2-го поколения. 7 Интегральные схемы. ЭВМ 3-го поколения 8 Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). ЭВМ 4-го поколения 8 История развития персональных ЭВМ (PC – Personal Computer) 10 Роль вычислительной техники в жизни человека 16 Заключение 19 Список литературы 20 Введение Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство длявычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числевычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счетаиспользовались счетные палочки, камешки и т.д. В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можнообойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машиныбыли доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, какправило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкойпублике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменилоситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневныйрабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнениязнаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшогоамериканского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния),выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением новогокласса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперьпользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеровдо ученых и инженеров. В конце XX века невозможно представить себе жизнь без персональногокомпьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощникомчеловека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеровразличных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений. В данном реферате мы рассмотрим историю развития вычислительнойтехники, а также краткий обзор о возможностях применения современныхвычислительных систем и дальнейшие тенденции развития персональныхкомпьютеров. История технологий и поколений ЭВМ Механические предпосылки Начало развития технологий принято считать с Блеза Паскаля, который в1642г. изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел. Егомашина предназначалась для работы с 6-8 разрядными числами и могла толькоскладывать и вычитать, а также имела лучший, чем все до этого, способфиксации результата. Машина Паскаля имела размеры 36(13(8 сантиметров, этотнебольшой латунный ящичек было удобно носить с собой. Инженерные идеиПаскаля оказали огромное влияние на многие другие изобретения в областивычислительной техники. Следующего этапного результата добился выдающийся немецкий математик ифилософ Готфрид Вильгельм Лейбниц, высказавший в 1672 году идеюмеханического умножения без последовательного сложения. Уже через год онпредставил машину, которая позволяла механически выполнять четыреарифметических действия, в Парижскую академию. Машина Лейбница требоваладля установки специального стола, так как имела внушительные размеры:100(30(20 сантиметров. В 1812 году английский математик Чарльз Бэббидж начал работать над такназываемой разностной машиной, которая должна была вычислять любые функции,в том числе и тригонометрические, а также составлять таблицы. Свою первуюразностную машину Бэббидж построил в 1822 году и рассчитывал на ней таблицуквадратов, таблицу значений функции y=x2+x+41 и ряд других таблиц. Однакоиз-за нехватки средств эта машина не была закончена, и сдана в музейКоролевского колледжа в Лондоне, где хранится и по сей день. Однако этанеудача не остановила Бэббиджа, и в 1834 году он приступил к новому проекту– созданию Аналитической машины, которая должна была выполнять вычислениябез участия человека. С 1842 по 1848 год Бэббидж упорно работал, расходуясобственные средства. К сожалению, он не смог довести до конца работу посозданию Аналитической машины – она оказалась слишком сложной для техникитого времени. Но заслуга Бэббиджа в том, что он впервые предложил ичастично реализовал, идею программно-управляемых вычислений. ИменноАналитическая машина по своей сути явилась прототипом современногокомпьютера. Эта идея и ее инженерная детализация опередили время на 100лет! Уроженец Эльзаса Карл Томас, основатель и директор двух парижскихстраховых обществ в 1818 году сконструировал счетную машину, уделивосновное внимание технологичности механизма, и назвал ее арифмометром. Ужечерез три года в мастерских Томаса было изготовлено 16 арифмометров, азатем и еще больше. Таким образом, Томас положил начало счетномумашиностроению. Его арифмометры выпускали в течение ста лет, постоянносовершенствуя и меняя время от времени названия. Начиная с XIX века, арифмометры получили очень широкое применение. Наних выполнялись даже очень сложные расчеты, например, расчетыбаллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала даже особаяпрофессия – счетчик – человек, работающий с арифмометром, быстро и точнособлюдающий определенную последовательность инструкций (такуюпоследовательность действий впоследствии стали называть программой). Номногие расчеты производились очень медленно, т.к. при таких расчетах выборвыполняемых действий и запись результатов производились человеком, аскорость его работы весьма ограничена. Первые арифмометры были дороги,ненадежны, сложны в ремонте и громоздки. Поэтому в России сталиприспосабливать к более сложным вычислениям счеты. Например, в 1828 годугенерал-майор Ф.М.Свободской выставил на обозрение оригинальный прибор,состоящий из множества счетов, соединенных в общей раме. Основным условием,позволявшим быстро вычислять, было строгое соблюдение небольшого числаединообразных правил. Все операции сводились к действиям сложения ивычитания. Таким образом, прибор воплощал в себе идею алгоритмичности. Пожалуй, одно из последних принципиальных изобретений в механическойсчетной технике было сделано жителем Петербурга Вильгодтом Однером.Построенный Однером в 1890 году арифмометр фактически ничем не отличаетсяот современных подобных ему машин. Почти сразу Однер с компаньоном наладили выпуск своих арифмометров - по 500 штук в год. К 1914 году в одной толькоРоссии насчитывалось более 22 тысяч арифмометров Однера. В первой четвертиXX века эти арифмометры были единственными математическими машинами, широкоприменявшимися в различных областях деятельности человека. В России этигромко лязгающие во время работы машинки получили прозвище «ЖелезныйФеликс». Ими были оснащены практически все конторы. Электромеханические вычислительные машины В первые десятилетия XX века конструкторы обратили внимание навозможность применения в счетных устройствах новых элементов –электромагнитных реле. В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе, построилвычислительное устройство, работающее на таких реле. Почти одновременно, в 1943 году, американец Говард Эйкен с помощьюработ Бэббиджа на основе техники XX века – электромеханических реле – смогпостроить на одном из предприятий фирмы IBM легендарный гарвардский «Марк-1» (а позднее еще и «Марк-2»). «Марк-1» имел в длину 15 метров и в высоту2,5 метра, содержал 800 тысяч деталей, располагал 60 регистрами дляконстант, 72 запоминающими регистрами для сложения, центральным блокомумножения и деления, мог вычислять элементарные трансцендентные функции.Машина работала с 23-значными десятичными числами и выполняла операциисложения за 0,3 секунды, а умножения – за 3 секунды. Однако Эйкен сделалдве ошибки: первая состояла в том, что обе эти машины были скорееэлектромеханическими, чем электронными; вторая – то, что Эйкен непридерживался той концепции, что программы должны храниться в памятикомпьютера как и полученные данные. Примерно в то же время в Англии начала работать первая вычислительнаямашина на реле, которая использовалась для расшифровки сообщений,передававшихся немецким кодированным передатчиком. К середине XX векапотребность в автоматизации вычислений (в том числе для военных нужд –баллистики, криптографии и т.д.) стала настолько велика, что над созданиеммашин, подобных "Марк-1" и "Марк-2" работало несколько групп исследователейв разных странах. Работа по созданию первой электронно-вычислительной машины быланачата, по-видимому, в 1937 году в США профессором Джоном Атанасовым,болгарином по происхождению. Эта машина была специализированной ипредназначалась для решения задач математической физики. В ходе разработокАтанасов создал и запатентовал первые электронные устройства, которыевпоследствии применялись довольно широко в первых компьютерах. Полностьюпроект Атанасова не был завершен, однако через три десятка лет в результатесудебного разбирательства профессора признали родоначальником электроннойвычислительной техники. Электронные лампы В 1883 году Томас Эдисон, пытаясь продлить срок службы лампы сугольной нитью, ввел в ее вакуумный баллон платиновый электрод и пропустилчерез него положительное напряжение. Заметив, что в вакууме междуэлектродом и нитью протекает ток он не смог найти никакого объяснения стольнеобычному явлению. Эдисон ограничился тем, что подробно описал его, навсякий случай взял патент и отправил лампу на Филадельфийскую выставку.Американский изобретатель не распознал открытия исключительной важности –термоэлектронная эмиссия. Он не понял, что его лампа накаливания сплатиновым электродом по существу была первой в мире электронной лампой. Первым, кому пришла в голову мысль о практическом использовании«эффекта Эдисона» был английский физик Дж.А. Флеминг (1849 – 1945). Работаяс 1882 года консультантом эдисоновской компании в Лондоне, он узнал о«явлении» от самого Эдисона. Свой диод – двухэлектродную лампу Флеймингсоздал в 1904 году. В октябре 1906 года американский инженер Ли де Форест изобрёлэлектронную лампу – усилитель, или аудион, как он её тогда назвал, имевшийтретий электрод – сетку. Им был введён принцип, на основе которогостроились все дальнейшие электронные лампы, – управление током, протекающиммежду анодом и катодом, с помощью других вспомогательных элементов. В 1910 году немецкий инженеры Либен, Рейнс и Штраус сконструировалитриод, сетка в котором выполнялась в форме перфорированного листа алюминияи помещалась в центре баллона, а чтобы увеличить эмиссионный ток, онипредложили покрыть нить накала слоем окиси бария или кальция. В 1911 году американский физик Ч. Д. Кулидж предложил применить вкачестве покрытия вольфрамовой нити накала окись тория – оксидный катод – иполучил вольфрамовую проволоку, которая произвела переворот в ламповойпромышленности. В 1915 году американский физик Ирвинг Ленгмюр сконструировалдвухэлектронную лампу – кенотрон, применяемую в качестве выпрямительнойлампы в источниках питания. В 1916 году ламповая промышленность сталавыпускать особый тип конструкции ламп – генераторные лампы с водянымохлаждением. Идея лампы с двумя сетками – тетрода была высказана в 1919 годунемецким физиком Вальтером Шоттки и независимо от него в 1923 году –американцем Э. У. Халлом, а реализована эта идея англичанином Х. Дж.Раундом во второй половине 20-х годов. В 1929 году голландские учёные Г. Хольст и Б. Теллеген создалиэлектронную лампу с 3-мя сетками – пентод. В 1932 году был создан гептод, в1933 – гексод и пентагрид, в 1935 году появились лампы в металлическихкорпусах. Дальнейшее развитие электронных ламп, улучшение их характеристики функциональных возможностей привело к созданию на их основе совершенноновых электронных приборов. ЭВМ 1-ого поколения. Эниак (ENIAC) Начиная с 1943 года группа специалистов под руководством ГовардаЭйкена, Дж. Моучли и П. Эккерта в США начала конструировать вычислительнуюмашину на основе электронных ламп, а не на электромагнитных реле. Этамашина была названа ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) иработала она в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1». ENIAC содержал 18 тысячвакуумных ламп, занимал площадь 9(15 метров, весил 30 тонн и потреблялмощность 150 киловатт. ENIAC имел и существенный недостаток – управление имосуществлялось с помощью коммутационной панели, у него отсутствовалапамять, и для того чтобы задать программу приходилось в течение несколькихчасов или даже дней подсоединять нужным образом провода. Худшим из всехнедостатков была ужасающая ненадежность компьютера, так как за день работыуспевало выйти из строя около десятка вакуумных ламп. Чтобы упростить процесс задания программ, Моучли и Эккерт сталиконструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своейпамяти. В 1945 году к работе был привлечен знаменитый математик Джон фонНейман, который подготовил доклад об этой машине. В этом докладе фон Нейманясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальныхвычислительных устройств, т.е. компьютеров. Это первая действующая машина,построенная на вакуумных лампах, официально была введена в эксплуатацию 15февраля 1946 года. Эту машину пытались использовать для решения некоторыхзадач, подготовленных фон Нейманом и связанных с проектом атомной бомбы.Затем она была перевезена на Абердинский полигон, где работала до 1955года. ENIAC стал первым представителем 1-го поколения компьютеров. Любаяклассификация условна, но большинство специалистов согласилось с тем, чторазличать поколения следует исходя из той элементной базы, на основекоторой строятся машины. Таким образом, первое поколение представляетсяламповыми машинами. Устройство и работа компьютера по «принципу фон Неймана» Необходимо отметить огромную роль американского математика фон Нейманав становлении техники первого поколения. Нужно было осмыслить сильные ислабые стороны ENIAC и дать рекомендации для последующих разработок. Вотчете фон Неймана и его коллег Г. Голдстайна и А.Беркса (июнь 1946 года)были четко сформулированы требования к структуре компьютеров. Отметимважнейшие из них: . машины на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления; . программа, как и исходные данные, должна размещаться в памяти машины; . программа, как и числа, должна записываться в двоичном коде; . трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем, требуют иерархической организации памяти (то есть выделения оперативной, промежуточной и долговременной памяти); . арифметическое устройство (процессор) конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения; создание специальных устройств для выполнения других арифметических и иных операций нецелесообразно; . в машине используется параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над числами производятся одновременно по всем разрядам). На следующем рисунке показано, каковы должны быть связи междуустройствами компьютера согласно принципам фон Неймана (одинарные линиипоказывают управляющие связи, пунктир - информационные). Рисунок – Связи между устройствами Практически все рекомендации фон Неймана впоследствии использовались вмашинах первых трех поколений, их совокупность получила название«архитектура фон Неймана». Первый компьютер, в котором были воплощеныпринципы фон Неймана, был построен в 1949 году английским исследователемМорисом Уилксом. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, ноподавляющее большинство из них сделано в соответствии с теми принципами,которые изложил в своем докладе в 1945 года Джон фон Нейман. Новые машины первого поколения сменяли друг друга довольно быстро. В1951 году заработала первая советская электронная вычислительная машинаМЭСМ, площадью около 50 квадратных метров. МЭСМ имела 2 вида памяти:оперативное запоминающее устройство, в виде 4 панелей высотой в 3 метра ишириной 1 метр; и долговременная память в виде магнитного барабана объемом5000 чисел. Всего в МЭСМ было 6000 электронных ламп, а работать с нимиможно было только после 1,5-2 часов после включения машины. Ввод данныхосуществлялся с помощью магнитной ленты, а вывод – цифропечатающимустройством сопряженным с памятью. МЭСМ могла выполнять 50 математическихопераций в секунду, запоминать в оперативной памяти 31 число и 63 команды(всего было 12 различных команд), и потребляла мощность равную 25киловаттам. В 1952 году на свет появилась американская машина EDWAC. Стоит такжеотметить построенный ранее, в 1949 году, английский компьютер EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator) – первую машину с хранимойпрограммой. В 1952 году советские конструкторы ввели в эксплуатацию БЭСМ –самую быстродействующую машину в Европе, а в следующем году в СССР началаработать «Стрела» – первая в Европе серийная машина высокого класса. Средисоздателей отечественных машин в первую очередь следует назвать имена С.А.Лебедева, Б.Я. Базилевского, И.С. Брука, Б.И. Рамеева, В.А. Мельникова,М.А. Карцева, А.Н. Мямлина. В 50-х годах появились и другие ЭВМ: «Урал», М-2, М-3, БЭСМ-2, «Минск-1», – которые воплощали в себе все болеепрогрессивные инженерные решения. Проекты и реализация машин «Марк–1», EDSAC и EDVAC в Англии и США ,МЭСМ в СССР заложили основу для развёртывания работ по созданию ЭВМвакуумноламповой технологии – серийных ЭВМ первого поколения. Разработкапервой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer)была начата примерно в 1947 г. Эккертом и Маучли. Первый образец машины(UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала она с тактовой частотой 2,25МГц и содержала около 5000 электронных ламп. По сравнению с США, СССР и Англией развитие электронной вычислительнойтехники в Японии, ФРГ и Италии задержалось. Первая японская машина "Фуджик"была введена в эксплуатацию в 1956 году, серийное производство ЭВМ в ФРГначалось лишь в 1958 году. Возможности машин первого поколения были достаточно скромны. Так,быстродействие их по нынешним понятиям было малым: от 100 («Урал-1») до20 000 операций в секунду (М-20 в 1959 году). Эти цифры определялись впервую очередь инерционностью вакуумных ламп и несовершенством запоминающихустройств. Объем оперативной памяти был крайне мал – в среднем 2 048 чисел(слов), этого не хватало даже для размещения сложных программ, не говоряуже о данных. Промежуточная память организовывалась на громоздких итихоходных магнитных барабанах сравнительно небольшой емкости (5 120 слов уБЭСМ-1). Медленно работали и печатающие устройства, а также блоки вводаданных. Если же остановиться подробнее на устройствах ввода-вывода, томожно сказать, что с начала появления первых компьютеров выявилосьпротиворечие между высоким быстродействием центральных устройств и низкойскоростью работы внешних устройств. Кроме того, выявилось несовершенство инеудобство этих устройств. Первым носителем данных в компьютерах, какизвестно, была перфокарта. Затем появились перфорационные бумажные лентыили просто перфоленты. Они пришли из телеграфной техники после того, как вначале XIX в. отец и сын из Чикаго Чарлз и Говард Крамы изобрели телетайп. ЭВМ первого поколения, эти жесткие и тихоходные вычислители, былипионерами компьютерной техники. Они довольно быстро сошли со сцены, так какне нашли широкого коммерческого применения из-за ненадежности, высокойстоимости, трудности программирования. Транзисторы. ЭВМ 2-го поколения. Элементной базой второго поколения стали полупроводники. Без сомнения,транзисторы можно считать одним из наиболее впечатляющих чудес XX века. Патент на открытие транзистора был выдан в 1948 году американцам Д.Бардину и У.Браттейну, а через восемь лет они вместе с теоретиком В. Шоклистали лауреатами Нобелевской премии. Скорости переключения уже первыхтранзисторных элементов оказались в сотни раз выше, чем ламповых,надежность и экономичность – тоже. Впервые стала широко применяться памятьна ферритовых сердечниках и тонких магнитных пленках, были опробованыиндуктивные элементы – параметроны. Первая бортовая ЭВМ для установки на межконтинентальной ракете –«Атлас» – была введена в эксплуатацию в США в 1955 году. В машинеиспользовалось 20 тысяч транзисторов и диодов, она потребляла 4 киловатта.В 1961 году наземные компьютеры «стретч» фирмы «Бэрроуз» управляликосмическими полетами ракет «Атлас», а машины фирмы IBM контролировалиполет астронавта Гордона Купера. Под контролем ЭВМ проходили полетыбеспилотных кораблей типа «Рейнджер» к Луне в 1964 году, а также корабля«Маринер» к Марсу. Аналогичные функции выполняли и советские компьютеры. В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки навоздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти –дисковые запоминающие устройства, значимость которых была в полной мереоценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первыезапоминающие устройства на дисках появились в машинах IBM-305 и RAMAC.Последняя имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитнымпокрытием, которые вращались со скоростью 12000 об/мин. НА поверхностидиска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10000 знаков каждая. Первые серийные универсальные ЭВМ на транзисторах были выпущены в 1958году одновременно в США, ФРГ и Японии. В Советском Союзе первые безламповые машины «Сетунь», «Раздан» и«Раздан-2» были созданы в 1959-1961 годах. В 60-х годах советскиеконструкторы разработали около 30 моделей транзисторных компьютеров,большинство которых стали выпускаться серийно. Наиболее мощный из них –«Минск-32» выполнял 65 тысяч операций в секунду. Появились целые семействамашин: «Урал», «Минск», БЭСМ. Рекордсменом среди ЭВМ второго поколения стала БЭСМ-6, имевшаябыстродействие около миллиона операций в секунду – одна из самыхпроизводительных в мире. Архитектура и многие технические решения в этомкомпьютере были настолько прогрессивными и опережающими свое время, что онуспешно использовался почти до нашего времени. Специально для автоматизации инженерных расчетов в Институтекибернетики Академии наук УССР под руководством академика В.М. Глушковабыли разработаны компьютеры МИР (1966) и МИР-2 (1969). Важной особенностьюмашины МИР-2 явилось использование телевизионного экрана для визуальногоконтроля информации и светового пера, с помощью которого можно былокорректировать данные прямо на экране. Построение таких систем, имевших в своем составе около 100 тысячпереключательных элементов, было бы просто невозможным на основе ламповойтехники. Таким образом второе поколение рождалось в недрах первого,перенимая многие его черты. Однако к середине 60-х годов бум в областитранзисторного производства достиг максимума – произошло насыщение рынка.Дело в том, что сборка электронного оборудования представляла собой весьматрудоемкий и медленный процесс, который плохо поддавался механизации иавтоматизации. Таким образом, созрели условия для перехода к новойтехнологии, которая позволила бы приспособиться к растущей сложности схемпутем исключения традиционных соединений между их элементами. Интегральные схемы. ЭВМ 3-го поколения Приоритет в изобретении интегральных схем, ставших элементной базойЭВМ третьего поколения, принадлежит американским ученым Д. Килби и Р.Нойсу, сделавшим это открытие независимо друг от друга. Массовый выпускинтегральных схем начался в 1962 году, а в 1964 начал быстро осуществлятьсяпереход от дискретных элементов к интегральным. Упоминавшийся выше ЭНИАКразмерами 9(15 метров в 1971 году мог бы быть собран на пластине в 1,5квадратных сантиметра. Началось перевоплощение электроники вмикроэлектронику. Несмотря на успехи интегральной техники и появление мини-ЭВМ, в 60-хгодах продолжали доминировать большие машины. Таким образом, третьепоколение компьютеров, зарождаясь внутри второго, постепенно вырастало изнего. Первая массовая серия машин на интегральных элементах сталавыпускаться в 1964 году фирмой IBM. Эта серия, известная под названием IBM-360, оказала значительное влияние на развитие вычислительной техники второйполовины 60-х годов. Она объединила целое семейство ЭВМ с широкимдиапазоном производительности, причем совместимых друг с другом. Последнееозначало, что машины стало возможно связывать в комплексы, а также безвсяких переделок переносить программы, написанные для одной ЭВМ, на любуюдругую из этой серии. Таким образом, впервые было выявлено коммерческивыгодное требование стандартизации аппаратного и программного обеспеченияЭВМ. В СССР первой серийной ЭВМ на интегральных схемах была машина «Наири-3», появившаяся в 1970 году. Со второй половины 60-х годов Советский Союзсовместно со странами СЭВ приступил к разработке семейства универсальныхмашин, аналогичного системе ibm-360. В 1972 году началось серийноепроизводство стартовой, наименее мощной модели Единой Системы – ЭВМ ЕС-1010, а еще через год – пяти других моделей. Их быстродействие находилась впределах от десяти тысяч (ЕС-1010) до двух миллионов (ЕС-1060) операций всекунду. В рамках третьего поколения в США была построена уникальная машина«ИЛЛИАК-4», в составе которой в первоначальном варианте планировалосьиспользовать 256 устройств обработки данных, выполненных на монолитныхинтегральных схемах. Позднее проект был изменен, из-за довольно высокойстоимости (более 16 миллионов долларов). Число процессоров пришлосьсократить до 64, а также перейти к интегральным схемам с малой степеньюинтеграции. Сокращенный вариант проекта был завершен в 1972 году,номинальное быстродействие «ИЛЛИАК-4» составило 200 миллионов операций всекунду. Почти год этот компьютер был рекордсменом в скорости вычислений. Именно в период развития третьего поколения возникла чрезвычайномощная индустрия вычислительной техники, которая начала выпускать в большихколичествах ЭВМ для массового коммерческого применения. Компьютеры все чащестали включаться в информационные системы или системы управленияпроизводствами. Они выступили в качестве очевидного рычага современнойпромышленной революции. Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). ЭВМ 4-го поколения Начало 70-х годов знаменует переход к компьютерам четвертого поколения– на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Другим признаком ЭВМ новогопоколения являются резкие изменения в архитектуре. Техника четвертого поколения породила качественно новый элемент ЭВМ –микропроцессор. В 1971 году пришли к идее ограничить возможностипроцессора, заложив в него небольшой набор операций, микропрограммы которыхдолжны быть заранее введены в постоянную память. Оценки показали, чтоприменение постоянного запоминающего устройства в 16 килобит позволитисключить 100-200 обычных интегральных схем. Так возникла идеямикропроцессора, который можно реализовать даже на одном кристалле, апрограмму в его память записать навсегда. В то время в рядовоммикропроцессоре уровень интеграции соответствовал плотности, равнойпримерно 500 транзисторам на один квадратный миллиметр, при этомдостигалась очень хорошая надежность. К середине 70-х годов положение на компьютерном рынке резко инепредвиденно стало изменяться. Четко выделились две концепции развитияЭВМ. Воплощением первой концепции стали суперкомпьютеры, а второй –персональные ЭВМ. Из больших компьютеров четвертого поколения на сверхбольшихинтегральных схемах особенно выделялись американские машины «Крей-1» и«Крей-2», а также советские модели «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2». Первые ихобразцы появились примерно в одно и то же время – в 1976 году. Все ониотносятся к категории суперкомпьютеров, так как имеют предельно достижимыедля своего времени характеристики и очень высокую стоимость. В машинах четвертого поколения сделан отход от архитектуры фонНеймана, которая была ведущим признаком подавляющего большинства всехпредыдущих компьютеров. Многопроцессорные ЭВМ, в связи с громадным быстродействием иособенностями архитектуры, используются для решения ряда уникальных задачгидродинамики, аэродинамики, долгосрочного прогноза погоды и т.п. Наряду ссуперкомпьютерами в состав четвертого поколения входят многие типы мини-ЭВМ, также опирающиеся на элементную базу из сверхбольших интегральныхсхем. История развития персональных ЭВМ (PC – Personal Computer) Хотя и персональные компьютеры относятся к ЭВМ 4-го поколения, все жевозможность их широкого распространения, несмотря на достижения технологииСБИС, оставалась бы весьма небольшой. В 1970 году был сделан важный шаг на пути к персональному компьютеру –Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intеl сконструировал интегральную схему,аналогичную по своим функциям центральному процессору большого компьютера.Так появился первый микропроцессор Intеl 4004, который был выпущен впродажу в 1971 г. Это был настоящий прорыв, ибо микропроцессорIntеl 4004 размером менее 3 см был производительнее гигантских машин 1-гопоколения. Правда, возможности Intе1 4004 были куда скромнее, чем уцентрального процессора больших компьютеров того времени, – он работалгораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации(процессоры больших компьютеров обрабатывали 16 или 32 бита одновременно),но и стоил он в десятки тысяч раз дешевле. Но рост производительностимикропроцессоров не заставил себя ждать. В 1972 году появился 8-битный микропроцессор Intel 8008. Размер егорегистров соответствовал стандартной единице цифровой информации – байту.Процессор Intel 8008 являлся простым развитием Intel 4004. Но в 1974 году был создан гораздо более интересный микропроцессорIntel 8080. С самого начала разработки он закладывался как 8-битный чип. Унего было более широкое множество микрокоманд (множество микрокоманд 8008было расширено). Кроме того, это был первый микропроцессор, который могделить числа. И до конца 70-х годов микропроцессор Intel 8008 сталстандартом для микрокомпьютерной индустрии. Несколько инженеров фирмы имели идеи по усовершенствованию 8080. Онипокинули Intel, чтобы реализовать их. Ими была организована ZilogCorporation, которая подарила миру микропроцессор Z80. В действительностиZ80 являлся дальнейшей разработкой микропроцессора 8080. Было простоувеличено число его команд, что позволило создать и использовать наперсональных компьютерах стандартные операционные системы. И хотя в 1973 году на рынке и господствовала горстка производителей, втом числе ibm, dec, hewlett-Packard, и их доходы этих фирм исчислялисьмиллиардами долларов и основывались, главным образом, на больших системах(мэйнфреймах) и миникомпьютерах, но до них еще не дошла важностьмикропроцессоров, и компании не строили планы об использовании этогоновшества. Это оставило щелку для мелких предпринимателей, которыенезамедлительно разработали новую технологию, радикально изменившуюстандарты конструирования и применения компьютеров. Кроме того, огромную роль в популяризации персональных компьютеровсыграли компьютерные журналы. Такие издания как «Radio Electronics» и«Popular Electronics» разжигали интерес к потенциалу микрокомпьютеров. Повсей территории США возникли клубы любителей. Самым примечательным былкомпьютерный клуб Homebrew, образованный в марте 1975 года в Менло-Парке(штат Калифорния). В состав его первых членов входили Стив Джобс и СтивВозняк, позднее основавшие компанию Apple Macintosh. Поэтому, когда появился первый микрокомпьютер, на него сразу же возникогромный спрос среди тысяч любителей, интерес которых подпитывалсяежемесячно появлявшимися статьями в журналах. Этим первым микрокомпьютером был «Altair-8800», созданный в 1974 годунебольшой компанией в Альбукерке (штат Нью-Мексико). История его созданиятакова: Эд Робертс, организовавший в 1968 году компанию MITS (MicroInstrumentation and Telemetry Systems), занимался производствомкалькуляторов. В 1973 году вследствие жесткой конкуренции со стороны TexasInstruments он оказался на грани банкротства, и вынужден был искать новуюнишу на рынке. Робертса заинтересовал микропроцессор 8080, выпущенный Intelв апреле 1974 года, и уверенный в том, что этот микропроцессор может статьосновой микрокомпьютера, он сам создал такую машину. Этот компьютер продавался по цене около 500 дол. И хотя возможностиего были весьма ограничены (оперативная память составляла всего 256 байт,клавиатура и экран отсутствовали), а также имелись серьезные недостатки поэксплуатации, «Altair-8800» стал бестселлером. Тысячи любителей, всегдамечтавших о собственном компьютере, безрассудно заказывали практическибесполезную для себя вещь. Так, из маленького американского городка,началось триумфальное шествие персонального компьютера по миру, изменяяжизнь, быт и даже мышление людей. Позже покупатели сами снабжали этот компьютер дополнительнымиустройствами: монитором для вывода информации, клавиатурой, блокамирасширения памяти и т.д. Вскоре эти устройства стали выпускаться другимифирмами. В конце 1975 году Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели фирмыМicrosoft) создали для компьютера «Альтаир» интерпретатор языка Ваsic(Бейсик), что позволило пользователям достаточно просто общаться скомпьютером и легко писать для него программы. Это также способствовалопопулярности персональных компьютеров. Успех Альтаир-8800 заставил многие фирмы также заняться производствомперсональных компьютеров. Персональные компьютеры стали продаваться уже вполной комплектации, с клавиатурой и монитором, спрос на них составилдесятки, а затем и сотни тысяч штук в год. В 1979 году фирма Intel выпустила новый микропроцессор Intel8086/8088. Тогда же и появился первый сопроцессор Intel 8087. Тактовыечастоты на которых мог работать микропроцессор Intel-8086/8088: 4.77, 8 и10 МГц. В конце 70-х годов распространение персональных компьютеров дажепривело к некоторому снижению спроса на большие компьютеры и мини-компьютеры (мини-ЭВМ). Это стало предметом серьезного беспокойства фирмыIВМ – ведущей компании по производству больших компьютеров, и в 1979 годуфирма IВМ решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров. Прежде всего, в качестве основного микропроцессора компьютера былвыбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intе1 8088. Егоиспользование позволило значительно увеличить потенциальные возможностикомпьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мбайтомпамяти, а все имевшиеся тогда компьютеры были ограничены 64 Кбайтами. Вкомпьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а егопрограммное обеспечение было поручено разработать небольшой тогда еще фирмеMicrosoft. И таким образом в 1981 году появилась первая версия операционнойсистемы для компьютера IBM РС – MS DOS 1.0. В дальнейшем по мересовершенствования компьютеров IВМ РС выпускались и новые версии DOS,учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополнительныеудобства пользователю. В августе 1981 г. новый компьютер под названием «IВМ PersonalComputer» был официально представлен публике и вскоре после этого онприобрел большую популярность у пользователей. IBM PC имел 64 Кбоперативной памяти, магнитофон для загрузки/сохранения программ и данных,дисковод и встроенную версию языка BASIС. Через один-два года компьютер IВМ РС занял ведущее место на рынке,вытеснив модели 8-битовых компьютеров. Если бы IВМ РС был сделан так же, как другие существовавшие во времяего появления компьютеры, он бы устарел через два-три года, и мы давно быуже о нем забыли. Однако с компьютерами IВМ РС получилось по-другому. Фирма IВМ несделала свой компьютер единым неразъемным устройством и не стала защищатьего конструкцию патентами. Наоборот, она собрала компьютер из независимоизготовленных частей и не стала держать спецификации этих частей и способыих соединения в секрете. Напротив, принципы конструкции IВМ РС былидоступны всем желающим. Этот подход, называемый «принципом открытойархитектуры», обеспечил потрясающий успех компьютеру IВМ РС, хотя и лишилфирму IВМ возможности единолично пользоваться плодами этого успеха. Вот какоткрытость архитектуры IВМ РС повлияла на развитие персональныхкомпьютеров: 1. Перспективность и популярность IВМ РС сделала весьмапривлекательным производство различных комплектующих и дополнительныхустройств для IВМ РС. Конкуренция между производителями привела кудешевлению комплектующих и устройств. 2. Очень скоро многие фирмы перестали довольствоваться рольюпроизводителей комплектующих для IВМ РС и начали сами собирать компьютеры,совместимые с IВМ РС. Поскольку этим фирмам не требовалось нести огромныеиздержки фирмы IВМ на исследования и поддержание структуры громадной фирмы,они смогли продавать свои компьютеры значительно дешевле (иногда в 2-3раза) аналогичных компьютеров фирмы IВМ. 3. Пользователи получили возможность самостоятельно модернизироватьсвои компьютеры и оснащать их дополнительными устройствами сотен различныхпроизводителей. Итак, после начала широкого внедрения персональных компьютеров вповседневную жизнь, продолжилось быстрое развитие вычислительной техники.Остановимся на наиболее важном элементе: микропроцессор – это эффективный стехнологической и экономической точки зрения инструмент для переработкивозрастающих потоков информации. Новое поколение микропроцессоров идет на смену предыдущему каждые двагода и морально устаревает за 3-4 года. Микропроцессор вместе с другимиустройствами микроэлектроники позволяют создать довольно экономичныеинформационные системы. Причина такой популярности микропроцессора состоит в том, что с ихпоявлением отпала необходимость в специальных схемах обработки информации,достаточно запрограммировать её функцию и ввести в постоянное запоминающееустройство (ПЗУ) микропроцессора. Через короткий отрезок времени модель IBM PC была усовершенствована.Новая модификация получила название «расширенного» IВМ РС/ХТ (РersonalСоmрuter/еХТеnded version). В данной модификации производители отказалисьот использовании магнитофона в качестве накопителя информации, добавиливторой дисковод гибких дисков, а также возможность использования жесткогодиска емкостью 10-30 МБ. В настоящее время наличие жесткого диска в ПК ХТявляется практически обязательным. Модель базировалась на использованиитого же микропроцессора – Intel 8088. В 1982 году фирма Intel выпустила новый микропроцессор Intel 80286,который имел 134 тыс. транзисторов и был разработан по 1,5 микроннойтехнологии (микрон – микрометр или мкм). Он мог работать с 16 Мбоперативной памяти на частотах: 8, 12 и 16 МГц. Его принципиальноеновшество – защищенный режим и виртуальная память размером до 1 Гб – ненашли массового применения, процессор большей частью использовался какочень быстрый 8088. В том же году была выпущена новая модель компьютеров по названием IВМРС/АТ (Рersonal Computer/Аdvanced Technology – «ПК усовершенствованнойтехнологии»). В связи с использованием нового микропроцессора ссопроцессором 80287 производительность системы возросла более чем вдвое.Она укомплектована дисководами гибких дисков нового типа (с утроеннымобъемом хранимой информации), жестким диском от 40 МБ и выше. Шинаматеринской платы ПК расширена до 16 бит. Накал конкурентной борьбы заставил разработчиков IВМ в конечном счетеотказаться от принципа "открытой архитектуры". Новое семейство моделей ПКIВМ получило название РS/2 (Рersonal System 2 – «персональная система/2»).Она абсолютно несовместима с первым поколением на аппаратном уровне, носохраняет совместимость на уровне программного обеспечением. В модели РS/2фирма IВМ заявила о своем переходе на новую шинную архитектуру –микроканальную (Мiсrо Сhannel Аrchitecture, МСА). Это позволилоотгородиться от сторонних производителей, но ограничило потребителей ввыборе: все дополнительные устройства для этих ПК выпускала только самаIВМ; другие фирмы ее практически не поддерживали. Первые модели семействаРS/2 использовали микропроцессор Intel 80286 и фактически копировали ПК АТ,но на базе иной архитектуры. В 1985 году появился Intel 80386SX и Intel 80386DX. Он открыл класс 32-разрядных процессоров. Микропроцессор Intel 80386 имел 275 тыс.транзисторов и изготавливался по технологии 1,5 мкм. Адресуемоепространство оперативной памяти увеличилось до 4 Гб вследствие увеличенияразрядности процессора с 16 бит до 32 бит. Новый микропроцессор работал начастотах: 16, 20-40 МГц. Новая модель ПК на базе очередном поколения микропроцессоров Intel80386 (ПК 386) была впервые разработана уже не IВМ, а фирмой Соmpaq. ЭтотПК может работать в реально многозадачном и многопользовательском режиме. Снекоторым запозданием IВМ выпустила компьютер такого класса – новую модельсемейства РS/2. На деле, надежды фирмы IВМ, возлагавшиеся на концепциюновой архитектуры РS/2 – так называемую микроканальную (действительно болеепрогрессивную в смысле скорости обмена данными), – пока коммерчески неоправдались. Пользователи-неспециалисты оказались практичнее профессионалови не захотели приобретать ПК, новая конструкция которых не поддержанадругими производителями дополнительных устройств. Другие производители (вих числе такие гиганты, как Соmpaq, Zenith, АSТ, Арricot и др.) разработалимодели ПК 386 на основе использования прежней архитектуры. С этот моментафирма IВМ, породившая ПК как идеологию, перестала быть его самым популярнымпроизводителем. Сотни фирм в десятках стран мира производят модели клонаIBМ, включая модель с микропроцессором Intel 80386, причем эти моделираскупаются едва ли не охотнее, чем РS/2 фирмы IВМ. Первое место средиразличных вариантов модели ПК 386 (данные 1989 года) занимаетмикрокомпьютер Соmраq DeskPro/386. В 1987 г. фирма Microsoft разработала версию 3.3 (3.30) операционнойсистемы MS DOS, которая стала фактическим стандартом на последующие 3-4года. Эта версия весьма компактна и обладает достаточным наборомвозможностей, так что на «стандартной IВМ РС АТ» и теперь ее эксплуатациявполне целесообразна. В 1989 году Intel выпустила новый микропроцессор 80486SX/DX/DX2,имевшие 1,2 млн транзисторов на кристалле, изготовленному по технологии 1мкм. От 386-го существенно отличается размещением на кристалле первичногокэша и встроенного математического сопроцессора 80487. Микропроцессоры80486 по-прежнему могли адресовать до 4 Гб оперативной памяти и работали начастотах: 25, 33, 50 и 66 МГц. После освоения производства процессора Intel 80486 в выпуске моделейПК 486 лидировали Арricot и Соmpaq, затем – АSТ, Zenith и другие, а самаIВМ неохотно выпускала ПК с этими микропроцессорами. В июне 1991 года Microsoft выпускает MS-DOS 5.0, который имеет своиособенности: обладает улучшенными интерфейсами меню оболочки, полноэкраннымредактором, утилитами на диске и возможностью смены задач. Последующиеверсии MS-DOS 6.0, MS-DOS 6.21 и MS-DOS 6.22 кроме стандартного наборапрограмм имеют в своем составе программы для резервного копирования,антивирусную программу и другие усовершенствования в операционной системе. В 1992 году появляется процессор Intel 80486DX4, который работает научетверенной частоте внешней шины, что позволило увеличить тактовую частотупроцессора до 100 МГц. Следующие основные даты развития операционных систем фирмы Microsoftшли одновременно с развитием аппаратной части персонального компьютера. 6 апреля 1992 – выход Windows 3.1. В ней исправлено множество ошибок,повышена стабильность, добавлены некоторые новые возможности, в том числемасштабируемые шрифты TrueType. Windows 3.x становится самой популярной вСША (по числу инсталляций) операционной средой для ПК и остается таковой до1997г. 27 октября 1992 - выход Windows for Workgroups 3.1. В нейинтегрируются функции, ориентированные на обслуживание сетевыхпользователей и рабочих групп, в том числе доставки электронной почты,совместного использования файлов и принтеров и календарного планирования.Версия 3.1 стала предвестником бума малых локальных сетей, но потерпелакоммерческую неудачу, получив обидное прозвище «Windows for Warehouse»(«Windows для складов»). 24 мая 1993 – выпуск Windows NT (сокращение от New Technology – новаятехнология). Для функционирования первой версии 3.1, изначальноориентированной на аудиторию взыскательных пользователей и рынок серверов,требуется ПК высокого класса; кроме того, продукт не свободен отшероховатостей. Однако Windows NT хорошо принята разработчиками благодаряее повышенной защищенности, стабильности и развитому API – интерфейсуWin32, упрощающему составлению мощных программ. Проект начинается как OS/23.0, но в итоге исходный текст продукта был полностью переработан. 8 ноября 1993 – выпуск Windows for Workgrounds 3.11. В нейобеспечена более полная совместимость с NetWare и Windows NT; кроме того, вархитектуру ОС внесены многие изменения, направленные на повышениепроизводительности и стабильности и позднее нашедшее применения в Windows95. Продукт был гораздо более доброжелательно встречен корпоративнойАмерикой. В 1993 году появились первые процессоры Pentium с частотой 60 и 66 МГц– это были 32-разрядные процессоры с 64-битной шиной данных. Pentiumимел 3,1 млн. транзисторов, и был изготовлен по технологии 0,8 мкм; питание5В. От 486-го его принципиально отличается суперскалярной архитектурой –способностью за один такт выпускать с конвейеров до двух инструкций.Интерес к процессору со стороны производителей и покупателей PCсдерживался его очень высокой ценой. Кроме того, возник скандал собнаружением ошибки сопроцессора. Хотя фирма Intel математически обосновалане высокую вероятность ее проявления (раз в несколько лет), она все-такипошла на бесплатную замену уже проданных процессоров на исправленные. Процессоры Pentium с частотой 75, 90 и 100 МГц, появившиеся в 1994году, представили уже второе поколение процессоров Pentium (семейство P6).При почти том же числе транзисторов они выполнялись по технологии 0,6 мкм,что позволило снизить потребляемую мощность. От первого поколения ониотличались внутреннем умножением частоты и имели другой тип корпуса. Былавведена новая шина, которой до этого оснащались большие ЭВМ и в одном ПКмогли присутствовать до 4-х процессоров Р6. Появились версии (75 МГц вминиатюрном корпусе) для мобильных применений (блокнотные ПК). ПроцессорыPentium второго поколения стали весьма популярны в PC. В 1995 годупоявились процессоры на 120 и 133 МГЦ, выполненные уже по технологии 0,35мкм. 1996-й называют годом Pentium – появились процессоры на 150, 166 и 200МГц, и Pentium стал рядовым процессором для PC широкого применения. 24 августа 1995 года после многочисленных задержек и безбеспрецедентной для программного продукта рекламной шумихи на рынкевыходит Windows 95. Потеряв голову, в очередях за ней стоят даже люди, неимеющие компьютера. Windows 95 – самая дружественная пользователю версияWindows для инсталляции которой не требуется предварительно устанавливатьDOS; ее появление делает ПК более доступным массовому потребителю.Благодаря значительно усовершенствованному интерфейсу наконец-толиквидировано отставание от платформы Мас и компьютеры Мас оказываютсяокончательно оттесненными в узкую нишу рынка. В Windows 95 имеетсявстроенный набор протоколов TCP/IP, утилита Dial-Up Net-working идопускается использование длинных имен файлов. Параллельно с Pentium развился и процессор Pentium Pro, которыйотличался новшествами «динамического исполнения инструкций». Кроме того, вего корпусе разместили и вторичный кэш, для начала объемом 256 Кб. Однакона 16-битных приложениях, а также в среде Windows 95 его применение не далопреимуществ. Процессор содержал 5,5 млн. транзисторов ядра, и 15,5 млн.транзисторов для вторичного кэша объемом 256 Кб. Первый процессор счастотой 150 МГц появился в начале 1995 года (технология 0,6 мкм), а уже вконце года появились процессоры с частотой 166, 180, 200 МГц (технология0,35 мкм), у которых кэш достигал 512 Кб. После долгих обещаний в начале 1997 года появились процессоры PentiumMMX. Расширение ММХ предполагает параллельную обработку группы операндоводной инструкцией. Технология ММХ призвана ускорять выполнениемультимедийных приложений, в частности операции с изображениями и обработкусигналов. Ее эффективность вызывает споры в среде разработчиков, посколькувыигрыш в самих операциях обработки компенсируется проигрышем надополнительных операциях упаковки-распаковки. Кроме того, ограниченнаяразрядность ставит под сомнение применение ММХ в декодерах MPEG-2, вкоторых требуется обработка 80-битных операндов. Кроме расширения ММХ этипроцессоры, по сравнению с обычным Pentium, имеют удвоенный объемпервичного кэша, и некоторые элементы архитектуры, позаимствованные уPentium Pro, что повышает производительность процессора Pentium ММХ и наобычных приложениях. Процессоры Pentium ММХ имеют 4,5 млн транзисторов ивыполнены по технологии – 0,35 мкм. По состоянию на июнь 1997 года имеютсяпроцессоры с тактовыми частотами 166, 200 и 233 МГц. Технология ММХ была соединена с архитектурой Pentium Pro – и в мае1997 года появился процессор Pentium II. Он представляет собой слегкаурезанный вариант ядра Pentium Pro с более высокой внутренней тактовойчастотой, в которое внесли поддержку ММХ. Трудности размещения вторичногокэша в одном корпусе с процессором преодолели нехитрым способом – кристаллс ядром процессора и набор кристаллов статической памяти и дополнительныхсхем, реализующих вторичный кэш, разместили на небольшой печатной плате-картридже. Все кристаллы закрыты общей специальной крышкой и охлаждаютсяспециальным вентилятором. Тактовые частоты ядра – 233, 266 и 300 МГц. Конечно же, перечисленным моделями не исчерпывается весь мировойассортимент микропроцессоров. Это только представители семействапроцессоров, имеющих обобщенное название х86. Ряд фирм (DEC, Motorola,Texas Instruments и другие) имеют разработки, существенно отличающиеся отданного семейства; есть другие классы процессоров и у Intel. Среди них естьгораздо более мощные процессоры относящиеся, к таким классам как RISC, таки CISC архитектуру. Однако процессоры Pentium особенно с поддержкой ММХ,имеют самую сложную в мире систему команд. Процессоры, совместимые с семейством х86, выпускаются не толькофирмой Intel. Традиционный конкурент – AMD – выпускает совместимыепроцессоры обычного несколько позже, но заметно дешевле, иногда по рядутехнических свойств они даже опережают аналогичные процессоры Intel. ФирмаCyrix славится своими быстрыми сопроцессорами. 7 июня 1998 компания Intel представила процессор Celeron с тактовойчастотой 300 МГц и снизила цену на ранее выпускавшуюся модель 266 МГц.Компания, однако, предпочитает не афишировать, что эти частоты – далеко непредел возможностей Celeron, и безо всяких переделок процессор способен нанечто большее. Ядро Celeron изготовляется по последней 0,25 микронной технологии иимеет кодовое название Deschutes. Оно такое же, как у процессоров PentiumII, предназначенных для работы на частотах 333, 350 и 400 МГц (в младшихмоделях Pentium II используется ядро Klamath с 0,35 микронной технологией). 25 июля 1998 корпорация Microsoft выпускает Windows 98 – последнююверсию Windows на базе старого ядра, функционирующего на фундаменте DOS.Система Windows 98 интегрирована с интернет-браузером Internet Explorer 4 исовместима с многочисленными – от USB до спецификаций управленияэнергопотреблением ACPI. Последующие версии Windows для рядовогопользователя будут построены на базе ядра NT. 6 октября 1998 года корпорация Intel анонсировала самуюбыстродействующую версию процессора Pentium® II Xeon™ с тактовой частотой450 МГц, предназначенную для двухпроцессорных (двухканальных) серверов ирабочих станций. Новая модель на 450 МГц обеспечивает наивысший в отраслиуровень производительности благодаря увеличенной емкости и быстродействиюкэш-памяти 2-го уровня (L2), возможности установки нескольких процессоров,а также наличию системной шины, работающей на частоте 100 МГц. Сочетаниевысокой производительности процессора Pentium II Xeon с системноймасштабируемостью выводит показатель соотношения "производительность/цена"на уровень, не имеющий аналогов на рынке двухканальных серверов и рабочихстанций. Набор микросхем 440GX AGPset для серверов и рабочих станций,обеспечивающий возможность установки одного или двух процессоров,поддерживает до 2 Гб системной памяти и быструю графическую шину AGP. Роль вычислительной техники в жизни человека Персональный компьютер быстро вошел в нашу жизнь. Еще несколько летназад было редкостью увидеть какой-нибудь персональный компьютер – онибыли, но были очень дорогие, и даже не каждая фирма могла иметь у себя вофисе компьютер. Теперь же в каждом третьем доме есть компьютер, которыйуже глубоко вошел в жизнь человека. Современные вычислительные машины представляют одно из самыхзначительных достижений человеческой мысли, влияние которого на развитиенаучно-технического прогресса трудно переоценить. Область применения ЭВМогромна и непрерывно расширяется. Даже 30 лет назад было только около 2000 различных сфер применениямикропроцессорной техники. Это управление производством (16%), транспорт исвязь (17%), информационно-вычислительная техника (12%), военная техника(9%), бытовая техника (3%), обучение (2%), авиация и космос (15%),медицина (4%), научное исследование, коммунальное и городское хозяйство,банковский учёт, метрология, и другие области. Компьютеры в учреждениях. Компьютеры в буквальном смысле совершилиреволюцию в деловом мире. Секретарь практически любого учреждения приподготовке докладов и писем производит обработку текстов. Учрежденческийаппарат использует персональный компьютер для вывода на экран дисплеяширокоформатных таблиц и графического материала. Бухгалтеры применяюткомпьютеры для управления финансами учреждения и введение документации. Компьютеры на производстве. Компьютеры находят применение привыполнении широкого круга производственных задач. Так, например, диспетчерна крупном заводе имеет в своём распоряжении автоматизированную системуконтроля, обеспечивающую бесперебойную работу различных агрегатов.Компьютеры используются также для контроля за температурой и давлением приосуществлении различных производственных процессов. Также управляютсякомпьютером роботы на заводах, скажем, на линиях сборки автомобилей,включающие многократно повторяющиеся операции, например затягивание болтовили окраску деталей кузова. Компьютер – помощник конструктора. Проекты конструирования самолета,моста или здания требуют затрат большого количества времени и усилий. Онипредставляют собой один из самых трудоёмких видов работ. Сегодня, в веккомпьютера, конструкторы имеют возможность посвятить своё время целикомпроцессу конструирования, поскольку расчёты и подготовку чертежей машина«берёт на себя». Пример: конструктор автомобилей исследует с помощьюкомпьютера, как форма кузова влияет на рабочие характеристики автомобиля. Спомощь таких устройств, как электронное перо и планшет, конструктор можетбыстро и легко вносить любые изменения в проект и тут же наблюдатьрезультат на экране дисплея. Компьютер в магазине самообслуживания. Представьте себе, что идёт 1979год и вы работаете неполный рабочий день в качестве кассира в большомунивермаге. Когда покупатели выкладывают отобранные ими покупки наприлавок, вы должны прочесть цену каждой покупки и ввести её в кассовыйаппарат. А теперь вернёмся в наши дни. Вы по-прежнему работаете кассиров ив том же самом универмаге. Но как много здесь изменилось. Когда теперьпокупатели выкладывают свои покупки на прилавок, вы пропускаете каждую изних через оптическое сканирующее устройство, которое считываетуниверсальный код, нанесённый на покупку, по которому компьютер определяет,цену этого изделия, хранящуюся в памяти компьютера, и высвечивает ее намаленьком экране, чтобы покупатель мог видеть стоимость своей покупки. Кактолько все отобранные товары прошли через оптическое сканирующееустройство, компьютер немедленно выдаёт общую стоимость купленных товаров. Компьютер в банковских операциях. Выполнение финансовых расчётов спомощью домашнего персонального компьютера – это всего лишь одно из еговозможных применений в банковском деле. Мощные вычислительные системыпозволяют выполнять большое количество операций, включая обработку чеков,регистрацию изменения каждого вклада, приём и выдачу вкладов, оформлениессуды и перевод вкладов с одного счёта на другой или из банка в банк. Крометого, крупнейшие банки имеют автоматические устройства, расположенные запределами банка. Банковские автоматы позволяют клиентам не выстаиватьдлинных очередей в банке, взять деньги со счета, когда банк закрыт. Всё,что требуется, - вставить пластмассовую банковскую карточку вавтоматическое устройство. Как только это сделано, необходимые операциибудут выполнены. Компьютер в медицине. Как часто вы болеете? Вероятно, у вас былапростуда, ветрянка, болел живот? Если в этих случаях вы обращались кдоктору, скорее всего он проводил осмотр быстро и достаточно эффективно.Однако медицина – это очень сложная наука. Существует множество болезней,каждая из которых имеет только ей присущие симптомы. Кроме того, существуютдесятки болезней с одинаковыми и даже совсем одинаковыми симптомами. Вподобных случаях врачу бывает трудно поставить точный диагноз. И здесь емуна помощь приходит компьютер. В настоящее время многие врачи используюткомпьютер в качестве помощника при постановке диагноза, т.е. для уточнениятого, что именно болит у пациента. Для этого больной тщательно обследуется,результаты обследования сообщаются компьютеру. Через несколько минуткомпьютер сообщает, какой из сделанных анализов дал аномальный результат.При этом он может назвать возможный диагноз. Компьютер в сфере образования. Сегодня многие учебные заведения немогут обходиться без компьютеров. Достаточно сказать, что с помощьюкомпьютеров: трёхлетние дети учатся различать предметы по их форме; шести-и семилетние дети учатся читать и писать; выпускники школ готовятся квступительным экзаменам в высшие учебные заведения; студенты исследуют, чтопроизойдёт, если температура атомного реактора превысит допустимый предел.«Машинное обучение» – термин, обозначающий процесс обучения при помощикомпьютера. Последний в этом случае выступает в роли «учителя». В этомкачестве может использоваться микрокомпьютер или терминал, являющийсячастью электронной сети передачи данных. Процесс усвоения учебногоматериала поэтапно контролируется учителем, но если учебный материал даётсяв виде пакета соответствующих программ ЭВМ, то его усвоение можетконтролироваться самим учащимся. Компьютеры на страже закона. Вот новость, которая не обрадуетпреступника: «длинные руки закона» теперь обеспечены вычислительнойтехникой. «Интеллектуальная» мощь и высокое быстродействие компьютера, егоспособность обрабатывать огромное количество информации, теперь поставленына службу правоохранительных органов для повышения эффективности работы.Способность компьютеров хранить большое количество информации используетсяправоохранительными органами для создания картотеки преступнойдеятельности. Электронные банки данных с соответствующей информацией легкодоступны государственным и региональным следственным учреждениям всейстраны. Так, федеральное бюро расследования (ФБР) располагаетобщегосударственным банком данных, который известен как национальный центркриминалистической информации. Компьютеры используются правоохранительнымиорганами не только в информационных сетях ЭВМ, но и в процессе розыскнойработы. Например, в лабораториях криминалистов компьютеры помогаю проводитьанализ веществ, обнаруженных на месте преступления. Заключения компьютера-эксперта часто оказываются решающими в доказательствах по рассматриваемомуделу. Компьютер как средство общения людей. Если на одном компьютереработают хотя бы два человека, у них уже возникает желание использоватьэтот компьютер для обмена информацией друг с другом. На больших машинах,которыми пользуются одновременно десятки, а то и сотни человек, для этогопредусмотрены специальные программы, позволяющие пользователямпередавать сообщения друг другу. Стоит ли говорить о том, что как толькопоявилась возможность объединять несколько машин в сеть, пользователиухватились за эту возможность не только для того, чтобы использоватьресурсы удаленных машин, но и чтобы расширить круг своего общения.Создаются программы, предназначенные для обмена сообщениямипользователей, находящихся на разных

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

История развития вычислительной техники iconКафедра информационных технологий
Сегодня в мире нет ни одной отрасли науки и техники, которая развивалась бы столь же стремительно, как информатика. Каждые два года...

История развития вычислительной техники iconСлавная триада Глава из книги Б. Н. Малиновского «История вычислительной...
Из книги Б. Н. Малиновского «История вычислительной техники в лицах», «кит», птоо "А. С. К." Киев, 1995

История развития вычислительной техники iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua
История вычислительной техники. Идеи Бэббиджа. Машины Фон-Неймановского типа

История развития вычислительной техники iconИнститут точной механики институт электротехники вычислительной техники
Разработка электронных счетных машин была начата в Институте электротехники ан усср в 1948 г. В дальней­шем работа проводилась совместно...

История развития вычислительной техники iconРеферат по дисциплине "История науки и техники" на тему: "История...
Содержание (с указанием разделов реферата и номеров страниц), либо план (разделы реферата без указания номеров страниц)

История развития вычислительной техники iconМетодические указания для практических и самостоятельных занятий...
«Основы информатики и вычислительной техники» для иностранных студентов подготовительного отделения гуманитарных, инженерно-технических,...

История развития вычислительной техники iconК истории развития цифровой вычислительной техники в Украине. (по...
Иными словами вклад Украины в становление и развитие компьютерной науки и техники трудно переоценить. Однако об этом и, в первую...

История развития вычислительной техники iconЛекция Эволюция развития средств асу тп
СУ. В этом смысле развитие структур асу тп можно рассмотреть в хронологическом порядке, в соответствии с ходом развития средств вычислительной...

История развития вычислительной техники iconРеферат по дисциплине: «Истории развития техники» на тему : «История развития компьютеров»

История развития вычислительной техники icon2 Технико- экономическое обоснование 8
Управление производством на современном этапе не может отвечать насущным задачам экономического развития без применения вычислительной...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<