История развития вычислительной техники

Глядя на мир, нельзя не удивляться!

Козьма Прутков

История развития вычислительной техники. Поколения ЭВМ

Ручной этап (период развития не установлен)

В V – IV вв. до н.э. появилось приспособление для ручного счета – абак.

Абак позволял лишь запоминать результат, а все арифметические действия выполнял человек.

Механический этап (с середины 17 века)

1642 год

Первая механическая счетная суммирующая машина – «Паскалина »

Блез Паскаль

19 июня 1623 - 19 августа 1662

Механический этап (с середины 17 века)

Машина содержала набор вертикально расположенных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. При совершении полного оборота колесо сцеплялось с соседним колесом и поворачивало его на одно деление.

Число колес определяло число разрядов.

Механический этап (с середины 17 века)

Арифметическая машина 1670 год. Первая в мире арифмометр-машина, предназначенной для выполнения четырех действий арифметики.

Готфрид Вильгельм Лейбниц

1 июля 1646 -14 ноября 1716

Механический этап (с середины 17 века)

Машина Лейбница – основа массовых счетных приборов – арифмометров .

Чарльз Бэббидж – основоположник современной вычислительной техники.

1823 год.

Разработан проект Аналитической машины.

Чарльз Бэббидж (26 декабря 1791 — 18 октября 1871)

Аналитическая машина Ч. Бэббиджа .

4 основные части аналитической машины Б эббиджа :

• «склад» для хранения чисел (память ),
• «мельница» для операций над числами (процессор),
• устройство управления (процессор),
• устройства ввода/вывода.

Аналитическая машина Ч. Бэббиджа

Аналитическая машина Ч. Бэббиджа

Ада Августа Лавлейс

(10 декабря 1815-27 ноября 1852)

Разработала основные принципы программирования. Ввела в употребление понятия «цикл» и «рабочая ячейка»

Аналитическая машина Ч. Бэббиджа

2002 год. Группа инженеров создала Аналитическую машину по чертежам Ч. Бэббиджа.

Электромеханический этап (с 90-х годов 19 века)

1888 г. – в США Г. Холлерит создаёт особое устройство – табулятор, в котором информация, нанесённая на перфокарты, расшифровывалась электрическим током.

• Ручной этап (период развития не установлен)-абак, счеты
• Ручной этап (период развития не установлен)-абак, счеты

• Механический этап (с середины 17 века)- суммирующая машина Б.Паскаля, машина Г.Лейбница.
• Механический этап (с середины 17 века)- суммирующая машина Б.Паскаля, машина Г.Лейбница.

• Аналитическая машина Ч.Бэббиджа (1823 год)
• Аналитическая машина Ч.Бэббиджа (1823 год)

• Электромеханический этап (с 90 – х годов 19 века) – Г.Холлерит (табулятор)
• Электромеханический этап (с 90 – х годов 19 века) – Г.Холлерит (табулятор)

• Электронный этап. Поколения ЭВМ (с 40-годов 20 века)
• Электронный этап. Поколения ЭВМ (с 40-годов 20 века)

Электронный этап (с 40-х годов 20 века)

Поколение ЭВМ – период развития ВТ, отмеченный относительной стабильностью архитектуры и технических решений.

Смена поколений связана с переходом на новую элементную базу.

Первое поколение ЭВМ (1945-60-е годы)

ЭНИАК- 18 тыс электронных ламп

1946 год. Преспер Эккерт и Джон Моучли

Электронно-вакуумные лампы

Монтаж электронных ламп на компьютерах первого поколения

Первое поколение ЭВМ (1945-60-е годы)

1950 год.

МЭСМ (малая электронно-счетная машина)

Сергей Алексеевич Лебедев

Первое поколение ЭВМ (1945-60-е годы)

Быстродействие 10-20 тыс. опер/с.

Программирование : автокоды

Максимальная емкость ОЗУ : 100 Кбайт

Устройства ввода/вывода : перфолента, перфокарта.

Использовалась для научно-технических расчетов.

Эниак

Дата

Устройство

абак

Изобретатель

арифмометр

Назначение и функции устройства

арифмометр

Аналитическая машина

Дата

Устройство

5 в до н.э

1642 г

абак

Изобретатель

арифмометр

-----

Назначение и функции устройства

1670-1694 гг

Простые арифметические действия

Б.Паскаль

арифмометр

1834-1851 гг

Суммирование чисел с автоматическим переносом разряда

Аналитическая машина

Готфрид Лейбниц

Ч.Бэббидж

Умножение и деление чисел

Предусмотрены все основные элементы присущие к современному компьютеру.

Второе поколение ЭВМ (1955-70-е годы)

Транзистор

Первый транзистор заменял 40 электронных ламп, работал с большей скоростью, был дешевле и надежнее.

Второе поколение ЭВМ (1955-70-е годы)

БЭСМ—6.

1958 год. Сетунь

Минск 23

Второе поколение ЭВМ (1955-70-е годы)

Быстродействие: 100 тыс. опер/сек.

Программирование: алгоритмические языки.

Максимальная емкость ОЗУ: 1 Мбайт

Устройства ввода/вывода : магнитные барабаны, магнитные диски, алфавитно-цифровая печать.

Использовались для обработки числовой и текстовой информации.

Третье поколение ЭВМ (1965-70-е годы)

Джек Килби

Интегральная схема

Роберт Нойс

Третье поколение ЭВМ (1965-70-е годы)

Быстродействие: 10 млн. опер/с.

Максимальная емкость ОЗУ: 10 Мбайт

Программирование: + операционные системы, языки программирования высокого уровня, СУБД

Устройства ввода/вывода : дисплеи, графопостроители,

магнитные диски

Применение: +

Информационные системы, САПР

Компьютер IBM—360 .

Четвертое поколение ЭВМ (1975-90-е годы)

Сверхбольшая интегральная схема (СБИС),

микропроцессор

1977 год. Компьютер «Apple II»

Четвертое поколение ЭВМ (1975-90-е годы)

IBM PC 1981 г .

Makintosh на базе микропроцессора 8088,

Компьютеры наших дней

Сравнительная характеристика поколений ЭВМ

Первое

Элементная база

Макс. быстродействие процессора (опер/сек.)

1945-60–е г.

Второе

Электронные лампы

1955-70–е г.

Третье

Макс. емкость ОЗУ

10-20 тыс.

Транзисторы

100 Кбайт

100 тыс.

Интегральные схемы (ИС)

Периферий-ные устройства

Четвертое

1965-70-е г.

СБИС, микропроцессор

10 млн.

Программное обеспечение

1975– 90-е г.

1 Мбайт

Перфокарты, перфоленты

Пятое

Автокоды

Области применения

Магнитные барабаны, алфавитно-цифровая печать

10 Мбайт

10 9

2000 - ?

Оптоэлектроника криоэлектроника

Научно-технические расчеты

Дисплеи, магнитные диски, графопостроители

+ алгоритмические языки

Примеры моделей ЭВМ

1 Гбайт

10 12 + многопроцес-сорность

Цветной дисплей, клавиатура, манипуляторы, принтеры

ЭНИАК,

+Операционные системы, ЯП высокого уровня

Обработка числовой и текстовой информации

1 ТераБайт

+ информационные системы, САПР

+Прикладное ПО, Сетевое ПО, мультимедиа

МЭСМ

Сетунь, БЭСМ-6, Минск 23

+ устройства ввода с голоса, устройства чтения рукописного текста.

+Все виды производственной, учебной деятельности, отдых, развлечения

IBM 360

+Интеллектуальные программные системы

IBM PC, Makintosh

+ развитые интеллектуальные системы в области творческой деятельности

Сравнительная характеристика поколений ЭВМ

Первое

Элементная база

Годы существования

Второе

Электронные лампы

Третье

Транзисторы

Примеры моделей ЭВМ

1945-60–е г.

1960-70–е г.

Интегральные схемы (ИС)

Области применения

Четвертое

ЭНИАК,

Урал, М-20, Минск, БЭСМ-6

Научно-технические расчеты

МЭСМ

1970-80-е г.

СБИС, микропроцессор

Пятое

1980– 90-е г.

IBM 360/370

Обработка числовой и текстовой информации

Оптоэлектроника криоэлектроника

IBM PC

Научно-технические и планово-экономические расчеты, информационные системы

2000 - ?

+Все виды производственной, учебной деятельности, отдых, развлечения

+ развитые интеллектуальные системы в области творческой деятельности

Первое поколение

Интегральные схемы

Второе поколение

Оптоэлектроника, криоэлектроника

Электронные лампы

Третье поколение

Транзисторы

Четвертое поколение

Сверхбольшие интегральные схемы

Пятое поколение