История развития ЭВМ

V – VI век до нашей эры

Древнегреческий абак

История вычислений уходит глубокими корнями в даль веков так же, как и развитие человечества.

Одним из первых устройств (V—VI вв. до н. э.), облегчающих вычисления, можно считать специальную доску для вычислений, названную «абак».

XV век нашей эры

Русский абак

В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шот». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.

Счеты, которые появились в XV в.в. состоят на особом месте, т.к. используют десятичную, а не пятеричную систему счисления, как все остальные абаки.

Основная заслуга изобретателей абака – создание позиционной системы представления чисел.

Блез ПАСКАЛЬ

( 19.06.1623 – 19.08.1662 )

В начале XVII столетия, когда математика стала играть ключевую роль в науке, французский математик и физик Блез Паскаль создал «суммирующую» машину, названной Паскалиной, которая кроме сложения выполняла и вычитание.

Арифметическая машина Паскаля

Готфрид Вильгельм ЛЕЙБНИЦ

( 1.0 7 .16 46 – 1 4 . 11 .1 716)

Первую арифметическую машину, выполняющую все четыре арифметических действия, создал в 1673 году немецкий математик Лейбниц – механический арифмометр .

Механический арифмометр Лейбница (1673г.)

Чарльз БЭББИДЖ

(26 . 12 .1 791 – 1 8 . 10 .1 871)

В 1812 году английский математик и экономист Чарльз Бэббидж начал работу над созданием «разностной» машины, которая должна была не просто выполнять арифметический действия, а проводить вычисления по программе, задающей определённую функцию.

Для программного управления использовались перфокарты – картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией).

Картонные

перфокарты

Аналитическая машина Бэббиджа

Аналитическая машина Бэббиджа

СКЛАД (ПАМЯТЬ)

МЕЛЬНИЦА (ариф. устройство)

КОНТОРА

(устр. управления)

БЛОК

ВВОДА

БЛОК

ПЕЧАТИ

РЕЗУЛЬТАТА

ЭВМ первого поколения

1948 - 1958 года

• Элементная база – электронно-вакуумные лампы.
• Габариты – в виде шкафов и занимали машинные залы.
• Быстродействие – 10 – 100 тыс. оп./с.
• Эксплуатация – очень сложна.
• Программирование – трудоемкий процесс.
• Структура ЭВМ – по жесткому принципу.

Джон (Янош) фон НЕЙМАН

(28 . 12 .1 903 – 8 . 02 .1 957)

Первая ЭВМ «ЭНИАК» (цифровой интегратор и вычислитель, ламповая) была создана в США после второй мировой войны в 1946 году. В группу создателей этой ЭВМ входил один из самых выдающихся ученых XX в. Джон фон Нейман.

Согласно принципам Неймана построение и функционирование универсальных программируемых вычислительных машин ЭВМ образует три главных компонента: арифметическое устройство, устройство ввода-вывода, память для хранения данных и программ.

Архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана

ПРОЦЕССОР

АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙТВО

УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ

ОПЕРАТИВНО –

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

УСТРОЙСТВО

ВВОДА - ВЫВОДА

Под руководством Б.И.Рамеева разработаны первые в СССР универсальные ЭВМ общего назначения Урал-1, Урал-2, Урал-3, Урал-4 (ламповые). А в 60-е годы создано первое в СССР семейство программно и конструктивно совместимых универсальных ЭВМ общего назначения Урал-11, Урал-14, Урал-16 (полупроводниковые). В проекте принимали участие Б.И.Рамеев, В.И.Бурков, А.С.Горшков.

Урал-1

Урал-16

Сергей Алексеевич ЛЕБЕДЕВ

(2 . 1 1.1 90 2 - 3. 0 7.1 97 4 )

Развитие ЭВМ в СССР связано с именем академика Сергея Алексеевича Лебедева. В 1950 году в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ АН СССР) организован отдел цифровой ЭВМ для разработки и создания большой ЭВМ. Эту работу возглавил С. А. Лебедев, под руководством которого были созданы: в 1951 году в Киеве МЭСМ (малая электронно-счетная машина) и 1953 году в Москве БЭСМ (большая электронно-счетная машина).

1951 год

1953 год

Ламповый элемент СЭСМ (Специализированной Электронной Счетной Машины)

БЭСМ (Большая Электронная Счетная Машина)

МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина)

ЭВМ второго поколения

1959 - 1967 года

• Элементная база – активные и пассивные элементы.
• Габариты – однотипные стойки, требующие машинный зал.
• Быстродействие – сотни тысяч – 1 млн. оп./с.
• Эксплуатация – упростилась.
• Программирование – появились алгоритмические языки.
• Структура ЭВМ – микропрограммный способ управления.

1959-1965 года

Разработка первых в СССР машин для инженерных расчетов Промiнь и Мир - предшественников будущих персональных ЭВМ, руководители проекта В.М.Глушков и С.Б.Погребинский.

Создание первой в СССР полупроводниковой управляющей машины широкого назначения Днепр , руководители проекта - В.М.Глушков и Б.Н.Малиновский.  ЭВМ включала аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Выпускалась на протяжении 10 лет.

ЭВМ третьего поколения

1968 - 1973 года

• Элементная база – интегральные схемы, большие интегральные схемы (ИС, БИС).
• Габариты – однотипные стойки, требующие машинный зал.
• Быстродействие – сотни тысяч – миллионы оп./с.
• Эксплуатация – оперативно производится ремонт.
• Программирование – подобен II поколению.
• Структура ЭВМ – принцип модульности и магистральности.
• Появились дисплеи, магнитные диски.

ЭВМ четвертого поколения

с 1974 года до наших дней

• Элементная база – сверхбольшие интегральные схемы (СБИС).
• Создание многопроцессорных вычислительных систем.
• Создание дешевых и компактных микроЭВМ и персональных ЭВМ и на их базе вычислительных сетей.

В 1971 году фирмой Intel (США) создан первый микропроцессор - программируемое логическое устройство, изготовленное по технологии СБИС

Первые персональные компьютеры

В 1981 г. IBM Corporation (International Business Machines)(США) представила первую модель персонального компьютера — IBM 5150, положившую начало эпохи современных компьютеров.

1983 г. Корпорация Apple Computers построила персо-нальный компьютер Lisa — первый офисный компьютер, управляемый манипулятором мышь.

1984 г. Корпорация Apple Computer выпустила компьютер Macintosh на 32-разрядном процессоре Motorola 68000