Сравнительные характеристики поколений ЭВМ

История развития компьютерной техники

 

 

Выполнила:

ученица МОУ СОШ №20 г. Рыбинска

7 «А» класса

Воробьёва Н.А.

 

 

Рыбинск 2020

 

 

История компьютерной техники

 

Оглавление

Введение................................................................................................................................... 2

Начало эпохи.............................................................................................................................2

Информация о С. А. Лебедеве………………………………………………………………..3

Первое поколение.....................................................................................................................4

Второе поколение......................................................................................................................5

Третье поколение......................................................................................................................6

Четвертое поколение................................................................................................................7

Сравнительные характеристики поколений ЭВМ.................................................................8

Заключение................................................................................................................................9

 

Введение

Человеческое общество по мере своего развития овладевало не только

веществом и энергией, но и информацией. С появлением и массовым распространение

компьютеров человек получил мощное средство для эффективного использования

информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной деятельности. С

этого момента (середина XX века) начался переход от индустриального общества к

обществу информационному, в котором главным ресурсом становится информация.

Возможность использования членами общества полной, своевременной и

достоверной информации в значительной мере зависит от степени развития и освоения

новых информационных технологий, основой которых являются компьютеры.

Рассмотрим основные вехи в истории их развития.

Начало эпохи

Первая ЭВМ1 ENIAC была создана в конце 1945 г. в США.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника,

были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом.

Они получили название архитектуры фон Неймана.

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой фон Неймана –

английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ

— малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич

______________

Термин «компьютер» и аббревиатура «ЭВМ», принятая в русскоязычной научной литературе,

являются синонимами. Электронная вычислительная машина (сокр. ЭВМ) — вычислительная

машина, построенная с использованием в качестве функциональных элементов электронных

устройств вместо механических. Термин употреблялся для отличия от исторического

предшественника — механической вычислительной машины. В настоящее время словосочетание

«электронная вычислительная машина» почти вытеснено из бытового употребления.

                                                                       2

Информация о С. А. Лебедеве

Сергей Алексеевич Лебедев (годы жизни 1902 — 1974) — основоположник вычислительной техники в СССР, академик, разработчик электростанций, разработал передовые системы для вооружений в период второй мировой войны. С. А. Лебедев готовил научные кадры, он возглавлял в МФТИ кафедру ЭВМ, читал лекции, лично руководил научной работой многих дипломников и аспирантов. За двадцать лет под его руководством было создано 15 высокопроизводительных ЭВМ. В процессе проектирования, наладки и запуска в эксплуатацию машин МЭСМ, БЭСМ, М-20 он выступал как главный конструктор, как инженер-наладчик, а если требовали обстоятельства, то и как техник-монтажник. Позднее, с появлением квалифицированных специалистов, Лебедев доверял им значительную часть работ, оставляя себе наиболее трудные участки, связанные с обоснованием нововведений, с теоретическим обоснованием структуры и параметров ЭВМ.

Мировая научная общественность признала заслуги С.А. Лебедева в 1996 году,

присвоив ему звание «Пионер компьютеростроения». «… Он жил и трудился в

период бурного развития электроники, вычислительной техники, ракетостроения,

освоения космоса и атомной энергии. Будучи патриотом своей страны, Сергей

Алексеевич принял участие в крупнейших проектах И.В. Курчатова, С.П. Королева,

В.М. Келдыша, обеспечивавших создание щита Родины. Во всех их работах роль

электронных вычислительных машин, созданных Сергеем Алексеевичем, без

преувеличения, огромна», — писал о нем академик Б.Е. Патон.

 

Серийное производство ЭВМ началось в 50-х годах XX века.

Мало кто знает, что первый персональный компьютер был изобретен

советским конструктором Гороховым Арсением Анатольевичем в 1968 году, но

из-за отсутствия государственного финансирования проект так и остался не

завершенным. Направлена данная версия компьютера была на создание сложных

инженерных чертежей, аппарат был оснащен монитором, системным блоком и

жестким диском с памятью и видеокартой. Был получен патент на опытный

образец, который так и не прошел свое испытание.

В 1974 году Эдвард Робердс на базе 8-битного процессора создает

микрокомпьютер «Altair 8800», который стал находкой для конструкторов и

испытателей. Он имел вид коробки с набором деталей, пользователи сами должны

были паять писать программу и тестировать. Именно на «Altair 8800» Бил Гейтс и

Пол Аллен испытывали свою программу «Basic».

В 1976 году выпускается прототип Альтаира, но уже в собранном варианте

«Apple I» его конструкторами являются Стив Возняк и Стив Джобс.

3

 

 

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения, связанные

со сменой элементной базы.

 Кроме того, машины разных поколений различаются

логической архитектурой и программным обеспечением, быстродействием,

оперативной памятью, способом ввода и вывода информации и т.д.

____________________

Компьютер (от английского computer — вычислитель) – это программируемое электронно-вычислительное устройство, предназначенное для хранения и передачи информации, а также обработки данны. Понятие компьютер следует отличать от понятия Электронно-вычислительная машина (ЭВМ); последняя является одним из способов реализации компьютера. ЭВМ подразумевает использование электронных компонентов в качестве её функциональных узлов. Как связаны понятия эвм и компьютер сноска Что такое ЭВМ? Компьютер (от английского computer — вычислитель) – это программируемое электронно-вычислительное устройство, предназначенное для хранения и передачи. Термин «компьютер» и аббревиатура «ЭВМ», принятая в русскоязычной научной литературе, являются синонимами. («ЭВМ» как и компьютер - это электронная вычислительная машина).

 

Первое поколение

Первое поколение ЭВМ — ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых

быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для

ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты. Поскольку

внутренняя  память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных.

Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп,

занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни

киловатт. Программы для таких машин составлялись на языках машинных

команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим.

 

4

Второе поколение

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор,

заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. В 60-х годах

транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения.

Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем

параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими. Быстродействие

большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем

внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения.

Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные

барабаны, накопители на магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность

создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы (это связано с

необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы

информации). Во времена второго поколения активно стали развиваться языки

программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ,

КОБОЛ. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться,

главным образом среди людей с высшим образованием.

 

 

5

Третье поколение

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе — интегральных

схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1

см 2 монтировались сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами

(ИС).

Первые ИС содержали в себе десятки, затем — сотни элементов (транзисторов,

сопротивлений и др.). Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась

к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами — БИС; затем

появились сверхбольшие интегральные схемы — СБИС. ЭВМ третьего поколения

начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM

приступила к выпуску системы машин IBM-360. В Советском Союзе в 70-х годах

начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к третьему

поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась

возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой

режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом.

Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов

операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних

запоминающих устройств — магнитные диски. Широко используются новые типы

устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно

расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые

системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования

(САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие линия малых

(мини) ЭВМ.

6

Четвертое поколение

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда

американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор —

это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока

компьютера — процессора. Первоначально микропроцессоры стали встраивать в

различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив

микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип

компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения.

Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые

габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип

компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные

компьютеры (ПК). Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года

«законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее

конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически

международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили

название IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение ПК по своему

значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания.

Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением. С развитием

этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже

становится  невозможным обойтись в большинстве областей человеческой

деятельности.

Другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения, это — суперкомпьютер.

Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций

в секунду. Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс.

 

7

Сравнительные характеристики поколений ЭВМ

Характеристики	Поколения ЭВМ
	I	II	III	IV
Годы применения	С 1946 года	С 1955 года	С 1966 года	С 1975 года
Элементная база	Электронная лампа	Транзистор	Интегральная схема (ИС)	Большая интегральная схема (БИС)
Размеры	эвм представляет собой огромный шкаф	эвм выполнена в виде однотипных стоек	эвм выполнена в виде однотипных стоек	компактные эвм, например ноутбуки, персональные компьютеры
Кол-во ЭВМ в мире	десятки	тысячи	десятки тысяч	миллионы
Быстродействие	10-20 тыс. операций в 1 с.	100-1000 тыс. операций в 1 с.	1-10 млн. операций в 1 с.	1-100 млн. операций в 1 с.
Объём оперативной памяти	2 Кбайта	2-32 Кбайта	64 Кбайта	1-64 Кбайта
Типичные модели	UNIVAC, МЭСМ, БЭСМ, СТРЕЛА	«Традис» М-20 IBM-701 БЭСМ-6	EC-1030 IBM-360 БЭСМ-6	IBM-386 IBM-486 Корнет УКНЦ
Устройство ввода-вывода	Перфоленты, перфокарты	Магнитная лента, магнитные барабаны	Многотерминальные системы	Сети ПЭВМ

                                                           8