Презентация: "История ЭВМ"

История ЭВМ

Точкой отсчета можно считать начало XVII века (1623 год), когда ученый В. Шикард создал машину, умеющую складывать и вычитать числа. Но первым арифмометром, способным выполнять четыре основных арифметических действия, стал арифмометр знаменитого французского ученого и философа  Блеза Паскаля .

• В 1671 году немецкий философ и математик Густав Лейбниц также создает арифмометр на основе зубчатого колеса особенной конструкции - зубчатою колеса Лейбница. Арифмометр Лейбница, как и арифмометры его предшественников, выполнял четыре основных арифметических действия. На этом данный период закончился, и человечество в течение почти полутора веков копило силы и знания для следующего витка эволюции вычислительной техники

• Еще одним известным человеком в истории вычислительной техники стал английский математик  Чарльз Бэббидж  . В 1823 году Бэббидж начал работать над машиной для вычисления полиномов, но, что более интересно, эта машина должна была, кроме непосредственного производства вычислений, выдавать результаты - печатать их на негативной пластине для фотопечати. Планировалось, что машина будет приводиться в действие паровым двигателем. Из-за технических трудностей Бэббиджу до конца не удалось реализовать свой проект. Здесь впервые возникла идея использовать некоторое внешнее (периферийное) устройство для выдачи результатов вычислений

Первое поколение ЭВМ

• 1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы. 2. Соединение элементов: навесной монтаж проводами. 3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.
• Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести крупные корпорации и правительства.
• Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла. 4. Быстродействие: 10−20 тыс. операций в секунду. 5. Эксплуатация: сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп. 6. Программирование: машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма. 7. Оперативная память: до 2 Кбайт. 8. Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.

Второе поколение ЭВМ

В 1948 году  Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн  изобрели транзистор, за изобретение транзистора они получили Нобелевскую премию в 1956 г.

1 транзистор заменял 40 электронных ламп, был намного дешевле и надёжнее.

В 1958 году создана машина  М-20 , выполнявшая 20 тыс. операций в секунду — самая мощная ЭВМ 50− х  годов в Европе.

В 1963 году сотрудник Стэндфордского исследовательского центра  Дуглас Энгельбарт  продемонстрировал работу первой мыши.

• 1. Элементная база: полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды). 2. Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж. 
• 3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал. 4. Быстродействие: 100−500 тыс. операций в секунду. 5. Эксплуатация: вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность —  оператор ЭВМ . 6. Программирование: на алгоритмических языках,  появление первых операционных систем . 7. Оперативная память: 2−32 Кбайт. 8. Введён принцип разделения времени — совмещение во времени работы разных устройств.
• 9. Недостаток: несовместимость программного обеспечения.
• Уже начиная со второго поколения, машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости, вычислительных возможностей.

• Так, небольшие отечественные машины второго поколения (« Наири », « Раздан », « Мир » и др.) были в конце 60-х годов вполне доступны каждому вузу, в то время как упомянутая выше  БЭСМ-6  имела профессиональные показатели (и стоимость) на 2−3 порядка выше.

Третье поколение ЭВМ

• В 1958 году  Джек Килби  и  Роберт Нойс , независимо друг от друга, изобретают  интегральную схему  (ИС).

• В 1961 году в продажу поступила первая, выполненная на пластине кремния, интегральная схема.

• В 1965 году начат выпуск семейства машин третьего поколения  IBM-360  (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объёмом оперативной памяти и производительностью.
• В 1967 году начат выпуск  БЭСМ - 6  (1 млн. операций в 1 с) и « Эльбрус » (10 млн. операций в 1 с).

• В 1969 году фирма  IBM  разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средства (software). Фирма начала продавать программное обеспечение отдельно от железа, положив начало индустрии программного обеспечения.

• 29 октября 1969 года проходит проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети  ARPANet , связывающей исследовательские лаборатории на территории США.

• В 1971 году создан первый микропроцессор фирмой  Intel . На 1 кристалле сформировали 2250 транзисторов.

• 1. Элементная база: интегральные схемы. 2. Соединение элементов: печатные платы. 3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек. 4. Быстродействие: 1−10 млн. операций в секунду. 5. Эксплуатация: вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность —  системный программист . 6. Программирование: алгоритмические языки, операционные системы. 7. Оперативная память: 64 Кбайт.

Четвертое поколение ЭВМ

• В 1975 году IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.

• В 1976 году фирма IBM создает первый струйный принтер.

• В 1976 году создана первая ПЭВМ.

• Стив Джобс  и  Стив Возняк  организовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров « Apple », предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. Продавался Apple1 по весьма интересной цене — 666,66 доллара. За десять месяцев удалось реализовать около двухсот комплектов.

В 1976 году появилась первая дискета диаметром 5,25 дюйма. В 1982 году фирма IBM приступила к выпуску компьютеров  IBM РС  с процессором  Intel 8088 , в котором были заложены принципы открытой архитектуры, благодаря которому каждый компьютер может собираться как из кубиков, с учётом имеющихся средств и с возможностью последующих замен блоков и добавления новых. В 1988 году был создан первый вирус-«червь», поражающий электронную почту. В 1993 году начался выпуск компьютеров  IBM РС  с процессором  Pentium . 1. Элементная база: большие интегральные схемы (БИС). 2. Соединение элементов: печатные платы. 3. Габариты: компактные ЭВМ, ноутбуки. 4. Быстродействие: 10−100 млн. операций в секунду. 5. Эксплуатация: многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ. 6. Программирование: базы и банки данных. 7. Оперативная память: 2−5 Мбайт. 8. Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

5 поколение ЭВМ

• Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Спасибо за внимание!