Компьютеры 1-го поколения

Глава 3. История развития компьютеров

Появлению около 70 лет назад первых компьютеров предшествовала долгая и медленная эволюция механических вычислительных устройств.

В течение трех последних столетий, вплоть до середины 20-го века, для выполнения базовых операций сложения, вычитания, умножения и деления изобретались все более сложные механизмы из колесиков, рычагов и блоков. Для автоматического управления последовательностью вычислений сначала использовали перфорированные карты, расположение отверстий в которых определялось механическим путем. Эти карты представляли собой прообраз компьютерных программ. Механические устройства могли вычислять целые математические таблицы логарифмов и тригонометрических функций. Выходные результаты пробивали на картах или печатали на бумаге. Во время второй мировой войны были сконструированы компьютеры, основанные на электромеханических реле, подобных тем, которые использовались в ранних телефонных коммутаторах. Тогда же в университете штата Пенсильвания (США) был разработан и первый электронный компьютер на вакуумных лампах. Вакуумные лампы применялись для выполнения логических операций и хранения данных. Эта технология положила начало новой эры электронных цифровых компьютеров.

Классификация компьютеров возможна по многим критериям, например, исходя из той элементной базы, на основе которой строятся компьютеры. Именно этот критерий господствовал длительное время.

Все созданные за это время компьютеры в зависимости от технологий можно отнести к одному из четырех поколений: первое – с 1945 по 1955 год, второе – с 1955 по 1965, третье – с 1965 по 1975, а четвертое с 1975 года по сегодняшний день.

Компьютеры 1-го поколения

Начиная с 1943 года, группа специалистов под руководством Говарда Эйкена, Дж. Моучли и П. Эккерта в США начала конструировать компьютер на основе электронных ламп, а не на электромагнитных реле. Этот компьютер был назван ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) и работал он в тысячу раз быстрее, чем компьютер «Марк-1». Компьютер ENIAC содержал 18 тысяч вакуумных ламп, занимал площадь 9´15 метров, весил 30 тонн и потреблял мощность 150 киловатт. Он имел следующие недостатки:

управление им осуществлялось с помощью коммутационной панели;

у него отсутствовала память, и для того чтобы задать программу приходилось в течение нескольких часов или даже дней подсоединять нужным образом провода;

худшим из всех недостатков была ужасающая ненадежность компьютера, так как за день работы успевало выйти из строя около десятка вакуумных ламп.

Чтобы упростить процесс задания программ, Моучли и Эккерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы хранить программу в своей памяти. В 1945 году к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных компьютеров. Это был первый действующий компьютер, построенный на вакуумных лампах, официально введенный в эксплуатацию 15 февраля 1946 года.

Так как компьютер ENIAC был реализован на электронных лампах, то он и стал первым представителем 1-го поколения компьютеров.