Поколения ЭВМ — урок. Информатика, 10 класс.
Можно выделить \(5\) основных поколений ЭВМ. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная.
I поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1946\)-\(1955\) гг.
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.
II поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1955\)-\(1965\) гг.
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.
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.
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.
III поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1965\)-\(1970\) гг.
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 \(1968\) году сотрудник Стэндфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.
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.
Обрати внимание!
29 октября — день рождения Интернета.
IV поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные начиная с \(1970\) г. по начало \(90\)-х годов.
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.
При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для машин первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее большинство современных программистов знакомятся при обучении в вузе.
Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих задач.
Уже в третьем поколении появились крупные унифицированные серии ЭВМ. Для больших и средних машин в США это прежде всего семейство IBM 360/370. В СССР \(70\)-е и \(80\)-е годы были временем создания унифицированных серии: ЕС (единая система) ЭВМ (крупные и средние машины), СМ (система малых) ЭВМ и «Электроника» (серия микро-ЭВМ).
В их основу были положены американские прототипы фирм IBM и DEC (Digital Equipment Corporation). Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале \(90\)-х годов.
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 \(Apple 1\) 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.
V поколение ЭВМ: разработки с \(90\)-х годов ХХ века
Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).
★ Эвм первого поколения | Информация
Пользователи также искали:
эвм первого поколения были созданы на основе, эвм первого поколения элементная база, представителем первого поколения эвм был:,
ЭВМ первого поколения Все о Hi Tech. 25 апр 2007 Если брать в расчет формальный признак элементную базу, то первой ЭВМ на электронных лампах была секретная британская. .. ПОКОЛЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. Урок по теме ЭВМ. Написание программ в машинном коде машин первого поколения и чуть более простое на Ассемблере для. .. Поколения ЭВМ. Это поколение ЭВМ связано с развитием Создателями первого ПК были два молодых американских. .. Отечественные. Описание первых отечественных ЭВМ.. Конструирование электронного компьютера началось в 1943 г., проект Таким образом, ЭВМ первого поколения применяли логические схемы,. .. Ламповые динозавры первого поколения Телеграф Вокруг Света. В машинах первого поколения были реализованы основные логические принципы построения электронно вычислительных машин и концепции Джона. .. Поколения ЭВМ Это госы! Fandom. Компонентная база компьютеров это электронные лампы. ЭВМ первого поколения были полностью программируемые машины.. .. Поколения ЭВМ урок. Информатика, 10 класс.. История создания отечественной первого поколения. М 1 Первая отечественная ЭВМ И.С. Брука, 1951 г.. .. Поколение ЭВМ. 7 окт 2009 ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и реле оперативная память выполнялась на. .. Первое поколение ЭВМ 1948 1958 История компьютера. Какой язык программирования использовали в эвм первого второго, третьего и четвёртого поколения? КомпьютерыПрограммированиеИнформатика.. .. Компьютерная хроника Белоруссии.. 14 фев 2013 Любой учебник информатики начинается с перечисления поколений вычислительной техники. ЭВМ первого поколения были основаны. | История создания отечественной ЭВМ первого поколения М 1. Первое поколение ЭВМ создавалось на электронных лампах в период с 1944 по 1954 гг.. .. Какой язык программирования использовали в эвм первого. Первое поколение ЭВМ 1938 1956 годы Появление первого поколения компьютеров стало возможно благодаря трем техническим новшествам:. .. Тема 3 История развития ЭВМ. 1 Первое поколение – вычислительные машины на электронных лампах 1945 1955 гг качестве языка программирования в ЭВМ первого поколения. .. Поколения ЭВМ ПИЭ.. Программирование работы ЭВМ этого поколения выполнялось двоичной и началось производство первого в мире персонального компьютера Apple.. .. Поколения эвм и их элементная база Информатика. 25 окт 2017 ЭВМ первого поколения были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и. .. На пороге пятого поколения вычислительной техники: какие. первого поколения ламповыми машинами 50 х годов. Их элементной базой электровакуумные лампы. Эти ЭВМ были весьма. .. Основные характеристики ЭВМ различных поколений Реферат. ОГЛАВЛЕНИЕ. Классификация современных компьютеров по функциональным возможностям. Основные виды. Поколение ЭВМ.. .. История развития ЭВМ Викиучебник. Так как представляет собой систему, состоящую из технических и программных средств ЭВМ первого поколения использовались в основном для. .. Поколения ЭВМ Реферат, страница 1. Принято различать поколения: 1 поколение ламповые, 2 е отечественные ЭВМ первого и второго поколений разрабатывались по. .. ЭВМ первого поколения 1945–1955 Информатика. Базовая ЭВМ первого поколения Минск 1 общего назначения: 2500 операций в секунду 800 ламп ферритовая память 1K слов, длина слова – 31 бит. |
Тест по теме «Информатика. Тема 2. История развития информатики и вычислительной техники. Тест для самопроверки»
52 вопросa
Показать Скрыть правильные ответыВопрос:
Причины отставания отечественной вычислительной техники в прошлом веке
Варианты ответа:
- Ошибочная техническая политика
- Слабое финансирование компьютерной отрасли
- Отставание отечественной науки
- Недооценка роли и значения информационных технологий на правительственном уровне
Вопрос:
Для машин … поколения потребовалась специальность «оператор ЭВМ»
Варианты ответа:
- первого
- второго
- третьего
- четвертого
Вопрос:
Первая ЭВМ в нашей стране называлась …
Варианты ответа:
- Стрела
- МЭСМ
- IBM PC
- БЭСМ
Вопрос:
Творец первой в мире ЭВМ
Варианты ответа:
- С.А.Лебедев
- Ч.Бэббидж
- Дж. фон Нейман
- Дж. Атанасов
- В.М.Глушков
- Дж.Моучли
Вопрос:
Основные принципы цифровых вычислительных машин были разработаны …
Варианты ответа:
- Блезом Паскалем
- Готфридом Вильгельмом Лейбницем
- Чарльзом Беббиджем
- Джоном фон Нейманом
Вопрос:
Языки программирования названы в честь …
Варианты ответа:
- Н. Вирта
- Б. Паскаля
- А. Лавлейса
- Д. Неймана
Вопрос:
Автор эскиза механического тринадцатиразрядного суммирующего счётного устройства
Варианты ответа:
- Ленардо да Винчи
- Вильгельм Шиккард
- Готфрид Лейбниц
- Чарльз Беббидж
Вопрос:
Вычислительные машины второго поколения ЭВМ
Варианты ответа:
- Стрела
- Урал-1
- Минск-32
- БЭСМ-6
Вопрос:
Элементная база компьютеров третьего поколения
Варианты ответа:
- Транзистор
- ИС
- Электронная лампа
- БИС
Вопрос:
Блез Паскаль изобрёл первую … машину – «Паскалину»
Варианты ответа:
- механическую
- электромеханическую
- электронно-вычислительную
Вопрос:
Француз Жозеф Жаккар применил в своей ткацкой машине … для ввода информации
Варианты ответа:
- перфоленты
- магнитные накопители
- магнитные ленты
- перфокарты
Вопрос:
ЭВМ четвёртого поколения
Варианты ответа:
- Эльбрус-2
- ENIAC
- IBM PC AT
- IBM-701
Вопрос:
Первые программы появились … поколении ЭВМ
Варианты ответа:
- в первом
- во втором
- в третьем
- в четвертом
Вопрос:
Вычислительная машина третьего поколению ЭВМ
Варианты ответа:
- М-50
- ЕС-1033
- IBM-370
- Электроника — 100/25
Вопрос:
Основа элементной базы ЭВМ третьего поколения
Варианты ответа:
- БИС
- СБИС
- интегральные микросхемы
- транзисторы
Вопрос:
Языки высокого уровня появились …
Варианты ответа:
- в первой половине XX века
- во второй половине XX века
- в 1946 году
- в 1951 году
Вопрос:
ЭВМ первого поколения построены на …
Варианты ответа:
- шестерёнках
- МИС
- электронных лампах
- магнитных элементах
Вопрос:
… предложил концепцию хранимой программы
Варианты ответа:
- Д. Буль
- К. Шеннон
- А. Тьюринг
- Д. Нейман
Вопрос:
Элементная база компьютеров первого поколения
Варианты ответа:
- Транзистор
- ИС
- Электронная лампа
- БИС
Вопрос:
Двоичную систему счисления впервые в мире предложил …
Варианты ответа:
- Блез Паскаль
- Готфрид Вильгельм Лейбниц
- Чарльз Беббидж
- Джордж Буль
Вопрос:
Большая интегральная схема (БИС)
Варианты ответа:
- транзисторы, расположенные на одной плате
- кристалл кремния, на котором размещаются от десятков до сотен логических элементов
- набор программ для работы на ЭВМ
- набор ламп, выполняющих различные функции
Вопрос:
Cчетное устройство, состоящее из доски, линий, нанесенных на неё и нескольких камней
Варианты ответа:
- Паскалина
- Эниак
- Абак
Вопрос:
Элементная база компьютеров второго поколения
Варианты ответа:
- Транзистор
- ИС
- Электронная лампа
- БИС
Вопрос:
… создал счётную машину – прототип арифмометра
Варианты ответа:
- Б. Паскаль
- В. Шиккард
- С. Патридж
- Г. Лейбниц
Вопрос:
Массовое производство персональных компьютеров началось в … годы
Варианты ответа:
- 40-е
- 90-е
- 50-е
- 80-е
Вопрос:
Электронная база ЭВМ второго поколения
Варианты ответа:
- электронные лампы
- полупроводники
- интегральные микросхемы
- БИС, СБИС
Вопрос:
Под термином «поколение ЭВМ» понимают …
Варианты ответа:
- все счетные машины
- все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и технических принципах
- совокупность машин, предназначенных для обработки, хранения и передачи информации
- все типы и модели ЭВМ, созданные в одной и той же стране
Вопрос:
Отечественная ЭВМ, лучшая в мире ЭВМ второго поколения
Варианты ответа:
- МЭСМ
- Минск-22
- БЭСМ
- БЭСМ-6
Вопрос:
Особенность устройства Германа Холлерита
Варианты ответа:
- Была употреблена идея перфокарт
- Впервые использовались микрочипы
- Быстродействие машины составляло 330 тыс.оп/с
- Впервые появилась возможность хранения результатов вычислений
Вопрос:
Первая ЭВМ называлась …
Варианты ответа:
- МИНСК
- БЭСМ
- ЭНИАК
- IВМ
Вопрос:
Малая счётная электронная машина, созданная в СССР в 1952 году
Варианты ответа:
- МЭСМ
- Минск-22
- БЭСМ
- БЭСМ-6
Вопрос:
Основоположник отечественной вычислительной техники
Варианты ответа:
- Сергей Алексеевич Лебедев
- Николай Иванович Лобачевский
- Михаил Васильевич Ломоносов
- Пафнутий Львович Чебышев
Вопрос:
… разработал язык программирования «С»
Варианты ответа:
- Н. Вирт
- А. Ляпунов
- Д. Ритчи
- Б. Гейтс
Вопрос:
Предмет, оставленный древним человеком 30 тыс. до нашей эры, свидетельствующий о том, что уже тогда существовали зачатки счета
Варианты ответа:
- Счётный камень
- Вестоницкая кость
- Византийская кость
- Камень с углублением
Вопрос:
Первая ЭВМ в нашей стране появилась в …
Варианты ответа:
- ХIХ веке
- 60-х годах XX века
- первой половине XX века
- 1951 году
Вопрос:
… первым выдвинул идею создания программируемой счётной машины
Варианты ответа:
- А. Лавлейс
- Ч. Бэббидж
- Р. Биссакар
- Э. Шугу
Вопрос:
Первые ЭВМ были созданы в … годы 20 века
Варианты ответа:
- 40-е
- 60-е
- 70-е
- 80-е
Вопрос:
В настоящее время в мире ежегодно производится около … компьютеров
Варианты ответа:
- 1 млн.
- 500 млн.
- 10 млн.
- 100 млн.
Вопрос:
Первая машина, автоматически выполнявшая все 10 команд
Варианты ответа:
- машина Сергея Алексеевича Лебедева
- Pentium
- машина Чарльза Беббиджа
- абак
Вопрос:
… руководил разработкой машины БЭСМ-6
Варианты ответа:
- Г. Эйкен
- Д. Бардин
- С. Лебедев
- Л. Канторович
Вопрос:
Основа элементной базы ЭВМ четвёртого поколения
Варианты ответа:
- полупроводники
- электромеханические схемы
- электровакуумные лампы
- СБИС
Вопрос:
Основы современной организации ЭВМ описал …
Варианты ответа:
- Джон фон Нейман
- Джордж Буль
- Ада Лавлейс
- Норберт Винер
Вопрос:
Первую вычислительную машину изобрёл …
Варианты ответа:
- Джон фон Нейман
- Джордж Буль
- Норберт Винер
- Чарльз Беббидж
Вопрос:
… считается изобретателем компьютера
Варианты ответа:
- Чарльз Бэббидж
- Герман Холлерит
- Ада Августа Лавлейс
- Блез Паскаль
Вопрос:
Первая ЭВМ появилась в … году
Варианты ответа:
- 1823
- 1946
- 1949
- 1951
Вопрос:
Первая в мире программа была написана …
Варианты ответа:
- Чарльзом Бэббиджем
- Адой Лавлейс
- Говардом Айкеном
- Полом Алленом
Вопрос:
ЭВМ первого поколения были созданы на основе …
Варианты ответа:
- транзисторов
- электронно-вакуумных ламп
- зубчатых колес
- реле
Вопрос:
Общим свойством машины Бэббиджа, современного компьютера и человеческого мозга является способность обрабатывать… информацию
Варианты ответа:
- числовую
- текстовую
- звуковую
- графическую
Вопрос:
Элементная база компьютеров четвёртого поколения
Варианты ответа:
- Транзистор
- ИС
- Электронная лампа
- БИС
Вопрос:
Основы теории алгоритмов были впервые изложены в работе …
Варианты ответа:
- Чарльза Беббиджа
- Блеза Паскаля
- С.А. Лебедева
- Алана Тьюринга
Вопрос:
Первые операционные системы появились … поколении машин
Варианты ответа:
- в первом
- во втором
- в третьем
- в четвертом
Вопрос:
Машины … поколения позволяют нескольким пользователям работать с одной ЭВМ
Варианты ответа:
- первого
- четвертого
- второго
- третьего
Поколения ЭВМ. Их краткая характеристика. Элементная база. — КиберПедия
Ответ:
(не стоит паниковать при виде этого вопроса – запомнить нужно основные моменты, а выносить их кусками значит лишь кого-то полного понимания картины)
На данный момент существует четыре поколения ЭВМ.
Поколения ЭВМ | Первое (1949-1958) | Второе (1959-1963) | Третье (1964-1976) | Четвертое (1977-н.в.) |
Элементная база ЭВМ | Электронные лампы, реле | Транзисторы, параметроны | ИС, СБИС | Сверхбольшие ИС (СБИС) |
Производительность центрального процессора | до 3х105 о/с | до 3х106 о/с | до 3х107 o/c | более 3х107 o/c |
Тип оперативной памяти (ОП) | триггеры, ферритовые сердечники (ФС) | миниатюрные ФС | полупроводниковая БИС | полупроводниковая СБИС |
Объем ОП | до 64 Кб | до 512 Кб | до 16 Мб | более 16 Мб |
Типичные модели поколения | EDSAC ENIAC UNIAC БЭСМ | RCA-501, IBM-7090, БЭСМ-6 | IBM/360, PDP, VAX, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ | IBM/370, SX-2, IBM PC/XT/AT, PS/2, Cray, сети |
Характерное программное обеспечение | Коды, автокоды, ассемблеры | Языки программиро-вания, диспетчеры АСУ, АСУТП | ППП, СУБД, САПРы, ЯВУ, операцион-ные системы | БЗ, ЭС, системы параллельного программирования |
В первом поколении (1943-1959 гг.) элементной базой ЭВМ была электронная лампа, в которой использовался эффект Эдисона.
Электронная лампа – это прибор, работа которого осуществляется за счет изменения потока электронов, двигающихся в вакууме от катода к аноду. Движение электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии – испускания электронов с поверхности нагретых металлов. Здесь используется свойство металлов, которые обладают большой концентрацией свободных электронов с различной энергией, а, следовательно, и скоростями движения. По мере нагревания металла энергия электронов возрастает, и некоторые из них преодолевают потенциальный барьер на границе металла.
В ЭВМ первого поколения оперативная память выполнялась на триггерах, затем на ферритовых сердечниках, быстродействие 5-30 тыс. арифметических операций в секунду.
Память на магнитных сердечниках хранила данные в виде направления намагниченности небольших ферритовых колец. Каждое кольцо сохраняло 1 бит информации, а вся память представляла собой прямоугольную матрицу.
От программиста того времени требовалось хорошее знание архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. Программирование осуществлялось в машинных кодах, позднее на ассемблере и автокоде. Поэтому программирование на ЭВМ первого поколение было уделом избранных, специально подготовленных математиков-программистов.
Первые ЭВМ использовались в основном для научных расчетов.
Машины первого поколения размещались в огромных залах (типа спортивных). Тысячи электронных ламп быстро нагревали помещение, высокая температура снижала надежность ЭВМ.
К концу жизненного цикла первого поколения появился первый язык высокого уровня – ФОРТРАН.
Применение транзисторов в вычислительной технике дало начало второму поколению (1959-1963 гг.) компьютеров. На компьютерах с транзисторами начал действовать закон «10» – улучшение за десять лет всех характеристик компьютера примерно в десять и более раз.
Переход на новую элементную базу оказался неизбежным, так как рост производительности и надежность ЭВМ первого поколения достигли своего максимума. Основные причины, приведшие к необходимости замены электронных ламп, были следующими:
1. Нить накаливания в электронных лампах со временем теряет свои эмиссионные свойства и перегорает. В среднем, срок службы лампы не превышал 10 000 часов. Таким образом, в ЭВМ, состоящей из 104 электронных ламп, в среднем, каждый час, выходила из строя одна электронная лампа.
2. ЭВМ на электронных лампах требуют мощных источников питания, при этом почти 75% энергии растрачивается на тепловых потерях. Это, в свою очередь, приводит к необходимости организации дорогостоящих и сложных систем охлаждения. Транзисторы потребляют на порядок меньше энергии и слабее греются.
3. Большие габариты электронных ламп. Самые миниатюрные радиолампы не позволяли в одном кубическом дециметре разместить более 1000 элементов, в то же время использование транзисторов позволяло на порядок увеличить плотность монтажа.
4. Радиолампы – это хрупкий элемент. Его установка требует осторожности и аккуратности, и с большим трудом поддается автоматизации. В то же время транзисторы гораздо более надежны и прочны, что позволяет легко автоматизировать процесс их производства и монтажа.
Кроме новой элементной базы и быстродействия, второе поколение характеризуется новыми архитектурными решениями и развитием технологии программирования. В ЭВМ второго поколения обеспечивается совмещение функциональных операций, они стали работать в режиме разделения времени. Реализовано совмещение центрального процессора по обработке данных и каналов ввода-вывода, а также распараллеливание операций выборки команд и данных из памяти.
Конец 50-х годов – это начало этапа автоматизации программирования. В это время появляются языки CommercialTranslator, FACT, MathMathic, и 38
программно-ориентированные языки высокого уровня (ЯВУ): Fortran (1955), Algol-60, AKU-400 и др.
В это время были разработаны первые системы пакетной обработки, которые автоматизировали всю последовательность действий оператора по организации вычислительного процесса. Ранние системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом.
В 1957 году компанией BellLabs была разработана операционная система Bell Operating System. А в 1962 году была разработана компанией GeneralElectric операционная система General Comprehensive Operating System.
Микроэлектронная технология породила третье поколение ЭВМ (1964-1974 гг.). В этом поколении элементную базу компьютеров образовали так называемые интегральные схемы. Замечательное отличие такой схемы заключается в том, что все ее элементы (транзисторы, резисторы конденсаторы) и соединения между ними создаются на небольшой пластине кристалла (обычно кремния). Технология, использующая процессы травления и напыления, позволяет создавать схемы с чрезвычайно мелкими элементами. Именно поэтому такие схемы и стали называть интегральными микросхемами.
Использование интегральных схем позволило получить ряд преимуществ:
1. Увеличилась надежность ЭВМ. Надежность интегральных схем – на порядок выше надежности аналогичных схем на дискретных 40 компонентах.
2. За счет повышения плотности упаковки электронных схем, уменьшилось время передачи сигнала по проводникам и, как следствие, увеличилось быстродействие ЭВМ.
3. Производство интегральных схем хорошо поддается автоматизации, что при серийном производстве резко уменьшает себестоимость производства и способствует популяризации и расширению области применения ЭВМ.
4. Высокая плотность упаковки электронных схем уменьшила на несколько порядков габариты, массу и потребляемую мощность ЭВМ, что позволило использовать их в недоступных до этого областях науки и техники, таких как авиация и космическая техника.
В ЭВМ третьего поколение уже четко выделяется иерархия памяти. ОЗУ делится на независимые блоки с собственными системами управления, работающие параллельно. Структура оперативной памяти делится на страницы и сегменты. Развивается и внутренняя память процессора – создаются предпосылки к вводу кэширования памяти.
Наряду с совершенствованием логических устройств и памяти, полным ходом шла модернизация устройств ввода-вывода. Быстродействие новых ЭВМ требовало более быстрой и надежной системы ввода-вывода данных, чем устройства чтения перфокарт и телетайпы. На смену им пришли клавиатуры, панели графического ввода, дисплеи со световым карандашом, плазменные панели, растровые графические системы и другие устройства.
К концу 1960-х годов уже был создан целый ряд операционных систем, реализующий множество необходимых функций по управлению ЭВМ. Всего эксплуатировалось более сотни различных ОС.
Среди наиболее развитых операционных систем были:
1. OS/360, разработанная фирмой IBM в 1964 году для управления мейнфреймами;
2. MULTICS– одна из первых операционных систем с разделением времени исполнения программ;
3. UNIX, разработанная в 1969 году и, впоследствии, разросшаяся до целого семейства операционных систем, многие из которых являются одними из самых популярных на сегодняшний день.
Использование операционных систем упростило работу с ЭВМ и способствовало популяризации электронной вычислительной техники.
На ЭВМ III поколения появились системы управления базами данных (СУБД), системы автоматизирования проектных работ (САПР), совершенствуются АСУ и АСУТП. Создаются пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения. Появляются новые и совершенствуются существующие языки программирования, их количество достигло уже 3000.
Сверхбольшие интегральные схемы стали основой элементарной базы компьютеров четвертого поколения (1975-н.в.). Процессор, реализованный на одной СБИС, получил название микропроцессора.
Парк всех машин четвертого поколения можно условно разделить на пять основных классов: микро-ЭВМ, персональные компьютеры, специальные ЭВМ, ЭВМ общего назначения и супер-ЭВМ. Но из этого многообразия, лишь ПК и супер-ЭВМ определяют лицо четвертого поколения.
ЭВМ четвертого поколения можно характеризовать тремя основными показателями: элементной базой, персональным характером использования (ПК) и нетрадиционной архитектурой (супер-ЭВМ).
Элементная база способствовала миниатюризации ВТ, повышению ее надежности, позволила создавать мини- и микро-ЭВМ по своим возможностям превосходящие большие ЭВМ предыдущего поколения.
Основой для создания ПК стало создание универсального процессора на одном кристалле. Первый микропроцессор Intel 4004 был создан в 1971 году и содержал 2250 элементов, а в 1974 году был создан микропроцессор Intel 8080, содержащий уже 4500 элементов и послужил основой для создания первого ПК – Altair-8800. Этот компьютер рассылался по почте, стоил 397 долларов и имел возможности для расширения периферийными устройствами. Для Altair-8800 П. Аллен и У. Гейтс создали транслятор с языка Basic.
Начала формироваться ПК-индустрия. Лавинообразно растет программное обеспечение, направленное не только на решение производственных и научных задач, а удовлетворяющее потребности рядовых граждан, в том числе и ПО для развлечений. С каждым годом парк персональных компьютеров увеличивается, появляются все новые модели с новым интуитивно-понятным интерфейсом программного обеспечения, включая операционные системы.
ПК четвертого поколения по своим возможностям уже превосходят многие мощные ЭВМ третьего поколения. Никого уже не удивляет, что память современных ПК превышает уже сотни мегабайт, а память жесткого магнитного диска имеет размерность в гигабайтах и даже в терабайтах. Компьютер оснащен не только дисководами для гибких дисков, но и устройством для считывания информации с компакт-дисков.
Расскажите о смене элементной базы компьютеров, происходившей при переходе от одного поколения к другому. Как при этом менялись основные характеристики ЭВМ?
I поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в 1946-1955 гг.1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы.
2. Соединение элементов: навесной монтаж проводами.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.
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.
II поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в 1955 – 1965 гг.
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.
III поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в 1965 – 1970 гг.
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.
IV поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные начиная с 1970 г. по начало 90-х годов.
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.
V поколение ЭВМ: разработки с 90 -х годов ХХ века
Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов.
Поколения ЭВМ. Их краткая характеристика. Элементная база
Ответ:
(не стоит паниковать при виде этого вопроса – запомнить нужно основные моменты, а выносить их кусками значит лишь кого-то полного понимания картины)
На данный момент существует четыре поколения ЭВМ.
Поколения ЭВМ | Первое (1949-1958) | Второе (1959-1963) | Третье (1964-1976) | Четвертое (1977-н.в.) |
Элементная база ЭВМ | Электронные лампы, реле | Транзисторы, параметроны | ИС, СБИС | Сверхбольшие ИС (СБИС) |
Производительность центрального процессора | до 3х105 о/с | до 3х106 о/с | до 3х107 o/c | более 3х107 o/c |
Тип оперативной памяти (ОП) | триггеры, ферритовые сердечники (ФС) | миниатюрные ФС | полупроводниковая БИС | полупроводниковая СБИС |
Объем ОП | до 64 Кб | до 512 Кб | до 16 Мб | более 16 Мб |
Типичные модели поколения | EDSAC ENIAC UNIAC БЭСМ | RCA-501, IBM-7090, БЭСМ-6 | IBM/360, PDP, VAX, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ | IBM/370, SX-2, IBM PC/XT/AT, PS/2, Cray, сети |
Характерное программное обеспечение | Коды, автокоды, ассемблеры | Языки программиро-вания, диспетчеры АСУ, АСУТП | ППП, СУБД, САПРы, ЯВУ, операцион-ные системы | БЗ, ЭС, системы параллельного программирования |
В первом поколении (1943-1959 гг.) элементной базой ЭВМ была электронная лампа, в которой использовался эффект Эдисона.
Электронная лампа – это прибор, работа которого осуществляется за счет изменения потока электронов, двигающихся в вакууме от катода к аноду. Движение электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии – испускания электронов с поверхности нагретых металлов. Здесь используется свойство металлов, которые обладают большой концентрацией свободных электронов с различной энергией, а, следовательно, и скоростями движения. По мере нагревания металла энергия электронов возрастает, и некоторые из них преодолевают потенциальный барьер на границе металла.
В ЭВМ первого поколения оперативная память выполнялась на триггерах, затем на ферритовых сердечниках, быстродействие 5-30 тыс. арифметических операций в секунду.
Память на магнитных сердечниках хранила данные в виде направления намагниченности небольших ферритовых колец. Каждое кольцо сохраняло 1 бит информации, а вся память представляла собой прямоугольную матрицу.
От программиста того времени требовалось хорошее знание архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. Программирование осуществлялось в машинных кодах, позднее на ассемблере и автокоде. Поэтому программирование на ЭВМ первого поколение было уделом избранных, специально подготовленных математиков-программистов.
Первые ЭВМ использовались в основном для научных расчетов.
Машины первого поколения размещались в огромных залах (типа спортивных). Тысячи электронных ламп быстро нагревали помещение, высокая температура снижала надежность ЭВМ.
К концу жизненного цикла первого поколения появился первый язык высокого уровня – ФОРТРАН.
Применение транзисторов в вычислительной технике дало начало второму поколению (1959-1963 гг.) компьютеров. На компьютерах с транзисторами начал действовать закон «10» – улучшение за десять лет всех характеристик компьютера примерно в десять и более раз.
Переход на новую элементную базу оказался неизбежным, так как рост производительности и надежность ЭВМ первого поколения достигли своего максимума. Основные причины, приведшие к необходимости замены электронных ламп, были следующими:
1. Нить накаливания в электронных лампах со временем теряет свои эмиссионные свойства и перегорает. В среднем, срок службы лампы не превышал 10 000 часов. Таким образом, в ЭВМ, состоящей из 104 электронных ламп, в среднем, каждый час, выходила из строя одна электронная лампа.
2. ЭВМ на электронных лампах требуют мощных источников питания, при этом почти 75% энергии растрачивается на тепловых потерях. Это, в свою очередь, приводит к необходимости организации дорогостоящих и сложных систем охлаждения. Транзисторы потребляют на порядок меньше энергии и слабее греются.
3. Большие габариты электронных ламп. Самые миниатюрные радиолампы не позволяли в одном кубическом дециметре разместить более 1000 элементов, в то же время использование транзисторов позволяло на порядок увеличить плотность монтажа.
4. Радиолампы – это хрупкий элемент. Его установка требует осторожности и аккуратности, и с большим трудом поддается автоматизации. В то же время транзисторы гораздо более надежны и прочны, что позволяет легко автоматизировать процесс их производства и монтажа.
Кроме новой элементной базы и быстродействия, второе поколение характеризуется новыми архитектурными решениями и развитием технологии программирования. В ЭВМ второго поколения обеспечивается совмещение функциональных операций, они стали работать в режиме разделения времени. Реализовано совмещение центрального процессора по обработке данных и каналов ввода-вывода, а также распараллеливание операций выборки команд и данных из памяти.
Конец 50-х годов – это начало этапа автоматизации программирования. В это время появляются языки CommercialTranslator, FACT, MathMathic, и 38
программно-ориентированные языки высокого уровня (ЯВУ): Fortran (1955), Algol-60, AKU-400 и др.
В это время были разработаны первые системы пакетной обработки, которые автоматизировали всю последовательность действий оператора по организации вычислительного процесса. Ранние системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом.
В 1957 году компанией BellLabs была разработана операционная система Bell Operating System. А в 1962 году была разработана компанией GeneralElectric операционная система General Comprehensive Operating System.
Микроэлектронная технология породила третье поколение ЭВМ (1964-1974 гг.). В этом поколении элементную базу компьютеров образовали так называемые интегральные схемы. Замечательное отличие такой схемы заключается в том, что все ее элементы (транзисторы, резисторы конденсаторы) и соединения между ними создаются на небольшой пластине кристалла (обычно кремния). Технология, использующая процессы травления и напыления, позволяет создавать схемы с чрезвычайно мелкими элементами. Именно поэтому такие схемы и стали называть интегральными микросхемами.
Использование интегральных схем позволило получить ряд преимуществ:
1. Увеличилась надежность ЭВМ. Надежность интегральных схем – на порядок выше надежности аналогичных схем на дискретных 40 компонентах.
2. За счет повышения плотности упаковки электронных схем, уменьшилось время передачи сигнала по проводникам и, как следствие, увеличилось быстродействие ЭВМ.
3. Производство интегральных схем хорошо поддается автоматизации, что при серийном производстве резко уменьшает себестоимость производства и способствует популяризации и расширению области применения ЭВМ.
4. Высокая плотность упаковки электронных схем уменьшила на несколько порядков габариты, массу и потребляемую мощность ЭВМ, что позволило использовать их в недоступных до этого областях науки и техники, таких как авиация и космическая техника.
В ЭВМ третьего поколение уже четко выделяется иерархия памяти. ОЗУ делится на независимые блоки с собственными системами управления, работающие параллельно. Структура оперативной памяти делится на страницы и сегменты. Развивается и внутренняя память процессора – создаются предпосылки к вводу кэширования памяти.
Наряду с совершенствованием логических устройств и памяти, полным ходом шла модернизация устройств ввода-вывода. Быстродействие новых ЭВМ требовало более быстрой и надежной системы ввода-вывода данных, чем устройства чтения перфокарт и телетайпы. На смену им пришли клавиатуры, панели графического ввода, дисплеи со световым карандашом, плазменные панели, растровые графические системы и другие устройства.
К концу 1960-х годов уже был создан целый ряд операционных систем, реализующий множество необходимых функций по управлению ЭВМ. Всего эксплуатировалось более сотни различных ОС.
Среди наиболее развитых операционных систем были:
1. OS/360, разработанная фирмой IBM в 1964 году для управления мейнфреймами;
2. MULTICS– одна из первых операционных систем с разделением времени исполнения программ;
3. UNIX, разработанная в 1969 году и, впоследствии, разросшаяся до целого семейства операционных систем, многие из которых являются одними из самых популярных на сегодняшний день.
Использование операционных систем упростило работу с ЭВМ и способствовало популяризации электронной вычислительной техники.
На ЭВМ III поколения появились системы управления базами данных (СУБД), системы автоматизирования проектных работ (САПР), совершенствуются АСУ и АСУТП. Создаются пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения. Появляются новые и совершенствуются существующие языки программирования, их количество достигло уже 3000.
Сверхбольшие интегральные схемы стали основой элементарной базы компьютеров четвертого поколения (1975-н.в.). Процессор, реализованный на одной СБИС, получил название микропроцессора.
Парк всех машин четвертого поколения можно условно разделить на пять основных классов: микро-ЭВМ, персональные компьютеры, специальные ЭВМ, ЭВМ общего назначения и супер-ЭВМ. Но из этого многообразия, лишь ПК и супер-ЭВМ определяют лицо четвертого поколения.
ЭВМ четвертого поколения можно характеризовать тремя основными показателями: элементной базой, персональным характером использования (ПК) и нетрадиционной архитектурой (супер-ЭВМ).
Элементная база способствовала миниатюризации ВТ, повышению ее надежности, позволила создавать мини- и микро-ЭВМ по своим возможностям превосходящие большие ЭВМ предыдущего поколения.
Основой для создания ПК стало создание универсального процессора на одном кристалле. Первый микропроцессор Intel 4004 был создан в 1971 году и содержал 2250 элементов, а в 1974 году был создан микропроцессор Intel 8080, содержащий уже 4500 элементов и послужил основой для создания первого ПК – Altair-8800. Этот компьютер рассылался по почте, стоил 397 долларов и имел возможности для расширения периферийными устройствами. Для Altair-8800 П. Аллен и У. Гейтс создали транслятор с языка Basic.
Начала формироваться ПК-индустрия. Лавинообразно растет программное обеспечение, направленное не только на решение производственных и научных задач, а удовлетворяющее потребности рядовых граждан, в том числе и ПО для развлечений. С каждым годом парк персональных компьютеров увеличивается, появляются все новые модели с новым интуитивно-понятным интерфейсом программного обеспечения, включая операционные системы.
ПК четвертого поколения по своим возможностям уже превосходят многие мощные ЭВМ третьего поколения. Никого уже не удивляет, что память современных ПК превышает уже сотни мегабайт, а память жесткого магнитного диска имеет размерность в гигабайтах и даже в терабайтах. Компьютер оснащен не только дисководами для гибких дисков, но и устройством для считывания информации с компакт-дисков.
История развития вычислительной техники и поколения ЭВМ
Вычислительные машины состоят из большого количества элементарных электронных устройств, имеющих самые простые функции. За всю историю развития эти функции почти не изменились, но их физическое содержание постоянно менялось. Расскажем об этом кратко.
Каждый этап развития определялся тем материалом, из которого они изготавливались, элементной базой. И на каждом этапе более современные модели вычислительной техники ЭВМ быстро вытесняли старые. При этом область применения компьютеров постоянно расширялось. Поэтому принято говорить о поколениях ЭВМ.
Первое поколение
Элементная база ЭВМ первого поколения (конец 40-х — середина 50-х) — электронные схемы, построенные с использованием радиоламп. Пример ЭВМ первого поколения — БЭСМ-1 (1950г.) — содержала около 7000 радиоламп, выполняла около 8000 арифметических и логических операций в секунду. Задачи, решаемые этой машиной: эксперименты по переводу научно-технических текстов с английского на русский язык, шахматные задачи. БЭСМ-1 занимала большой зал, где требовалась вентиляция, стабильные источники питания, смена ламп. Примеры других ЭВМ: ЦВМ Стрела, Минск-1, М-20 и др.
Второе поколение
Основа элементной базы второго поколения ЭВМ (сер. 50-х — 70-х гг.) — полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды). Полупроводниковые приборы позволили резко увеличить скорость выполнения операций, и быстродействие достигло нескольких миллионов операций в секунду. В ЭВМ второго поколения использовались ЗУ с объемом памяти на сотни тысяч машинных слов. Это ЭВМ: БЭСМ-2, БЭСМ-3, БЭСМ-3М, машины серии УРАЛ, МИР, НАИРИ и др.
Третье поколение
Третье поколение ЭВМ связывают с использованием интегральных схем (ИС) среднего уровня интеграции. На одном кристалле реализуются достаточно сложные логические функции, и из них собираются сложные узлы машин. Примеры ЭВМ третьего поколения: IBM – 360, УРАЛ-12, УРАЛ-13, УРАЛ-14. Самые большие семейства таких машин — это ЕС ЭВМ (единой серии). Быстродействие этих машин: сотни тысяч операций в секунду, объем памяти — сотни тысяч машинных слов.
Четвертое поколение
Элементная база — большие интегральные схемы. В этих машинах используются элементы ОЗУ, микропроцессоры. К этому поколению относятся современные машины, мультипроцессорные системы и персональные компьютеры.
Пятое поколение вычислительной техники
ЭВМ пятого поколения будут отличаться организацией искусственного интеллекта.
Какие есть 5 поколений компьютеров?
Узнайте о каждом из 5 поколений компьютеров и основных технологических разработках, которые привели к появлению вычислительных устройств, которые мы используем сегодня.
История развития компьютеров – это тема информатики, которая часто используется для обозначения различных поколений вычислительных устройств . Каждое из пяти поколений компьютеров характеризуется крупными технологическими разработками , которые коренным образом изменили способ работы компьютеров.
Большинство крупных разработок с 1940-х годов до наших дней привели к появлению все более компактных, дешевых, мощных и эффективных вычислительных устройств.
Какие есть пять поколений компьютеров?
В этом руководстве Webopedia вы узнаете больше о каждом из пяти поколений компьютеров и достижениях в технологиях, которые привели к разработке многих вычислительных устройств, которые мы используем сегодня. Наш путь к пяти поколениям компьютеров начинается в 1940 году с электронных схем и продолжается до наших дней и далее с системами и устройствами искусственного интеллекта (ИИ).
Давайте посмотрим…Контрольный список компьютеров пяти поколений
Начало работы: основные термины, которые необходимо знать
Следующие определения технологий помогут вам лучше понять пять поколений компьютеров:
Первое поколение: вакуумные трубки
(1940-1956)Первые компьютерные системы использовали вакуумные лампы для схем и магнитные барабаны для памяти, и часто были огромными, занимая целые комнаты.Эти компьютеры были очень дороги в эксплуатации, и, помимо использования большого количества электроэнергии, первые компьютеры генерировали много тепла, что часто было причиной неисправностей.
Компьютеры первого поколения полагались на машинный язык, язык программирования самого низкого уровня, понятный компьютерам, для выполнения операций, и они могли решать только одну проблему за раз. Операторам потребовались бы дни или даже недели, чтобы установить новую проблему. Ввод был основан на перфокартах и бумажной ленте, а вывод отображался на распечатках.
Компьютеры UNIVAC и ENIAC являются примерами вычислительных устройств первого поколения. UNIVAC был первым коммерческим компьютером, поставленным бизнес-клиенту, Бюро переписи населения США, в 1951 году.
Компьютер UNIVAC в Бюро переписи населения. Источник изображения: Бюро переписи населения США
.Рекомендуемая литература: Определение ENIAC Webopedia
Второе поколение: транзисторы (1956-1963)
Мир увидит, как транзисторы заменят электронные лампы во втором поколении компьютеров.Транзистор был изобретен в Bell Labs в 1947 году, но не получил широкого распространения в компьютерах до конца 1950-х годов.
Транзистор намного превосходил вакуумную лампу, позволяя компьютерам становиться меньше, быстрее, дешевле, энергоэффективнее и надежнее, чем их предшественники первого поколения. Хотя транзистор по-прежнему выделял много тепла, что привело к повреждению компьютера, это было значительным улучшением по сравнению с электронной лампой. Компьютеры второго поколения по-прежнему полагались на перфокарты для ввода и распечатки для вывода.
Ранний транзистор Филко (1950-е годы). Источник изображения: Vintage Computer Chip Collectibles
От двоичного файла к сборке
Компьютеры второго поколения перешли с загадочного двоичного машинного языка на символьные, или ассемблерные, языки, что позволило программистам определять инструкции словами. В то время также разрабатывались языки программирования высокого уровня, такие как ранние версии COBOL и FORTRAN. Это также были первые компьютеры, которые хранили свои инструкции в своей памяти, которая перешла от магнитного барабана к технологии магнитного сердечника.
Первые компьютеры этого поколения были разработаны для атомной энергетики.
Третье поколение: интегральные схемы
(1964-1971)Разработка интегральной схемы была визитной карточкой третьего поколения компьютеров. Транзисторы были уменьшены в размерах и размещены на кремниевых микросхемах, называемых полупроводниками, что резко увеличило скорость и эффективность компьютеров.
Вместо перфокарт и распечаток пользователи взаимодействовали с компьютерами третьего поколения через клавиатуры и мониторы и взаимодействовали с операционной системой, что позволяло устройству запускать множество различных приложений одновременно с центральной программой, которая отслеживала память.Компьютеры впервые стали доступны массовой аудитории, потому что они были меньше и дешевле своих предшественников.
Знаете ли вы…? Интегральная схема (ИС) – это небольшое электронное устройство, изготовленное из полупроводникового материала. Первая интегральная схема была разработана в 1950-х годах Джеком Килби из Texas Instruments и Робертом Нойсом из Fairchild Semiconductor.
Четвертое поколение: микропроцессоры
(1971-настоящее время)Микропроцессор открыл четвертое поколение компьютеров, поскольку тысячи интегральных схем были построены на одном кремниевом кристалле.То, что в первом поколении занимало всю комнату, теперь могло уместиться на ладони. Микросхема Intel 4004, разработанная в 1971 году, размещала все компоненты компьютера от центрального процессора и памяти до элементов управления вводом / выводом на одном кристалле.
В 1981 году IBM представила свой первый компьютер для домашнего пользователя, а в 1984 году Apple представила Macintosh. Микропроцессоры также вышли из сферы настольных компьютеров во многие области жизни, поскольку все больше и больше повседневных продуктов начали использовать микропроцессоры.
По мере того, как эти маленькие компьютеры становились все более мощными, их можно было объединять в сети, что в конечном итоге привело к развитию Интернета. В компьютерах четвертого поколения также были разработаны графические интерфейсы пользователя, мышь и карманные устройства.
Первый микропроцессор Intel, 4004, был разработан Тедом Хоффом и Стэнли Мазором. Источник изображения: Intel Timeline (PDF)
Пятое поколение: искусственный интеллект (настоящее и будущее)
Вычислительные устройства пятого поколения, основанные на искусственном интеллекте, все еще находятся в разработке, хотя есть некоторые приложения, такие как распознавание голоса, которые используются сегодня.Использование параллельной обработки и сверхпроводников помогает сделать искусственный интеллект реальностью.
Квантовые вычисления, молекулярные и нанотехнологии радикально изменят облик компьютеров в ближайшие годы. Целью вычислений пятого поколения является разработка устройств, которые реагируют на ввод на естественном языке и способны к обучению и самоорганизации.
Последнее обновление статьи: 22 февраля 2021 г.
Сколько существует поколений компьютеров?
Обновлено: 31.08.2020, Computer Hope
Поколения компьютеров основаны на времени, когда произошли серьезные технологические изменения в компьютерах, такие как использование электронных ламп, транзисторов и микропроцессоров.По состоянию на 2020 год существует пять поколений компьютеров.
Просмотрите каждое из представленных ниже поколений, чтобы получить дополнительную информацию и примеры компьютеров и технологий, относящихся к каждому поколению.
Первое поколение (1940 – 1956)
В компьютерах первого поколения в качестве основного элемента технологии использовались электронные лампы. Вакуумные лампы широко использовались в компьютерах с 1940 по 1956 год. Вакуумные лампы были более крупными компонентами, в результате чего компьютеры первого поколения были довольно большими по размеру и занимали много места в комнате.Некоторые из компьютеров первого поколения занимали целую комнату.
ENIAC – отличный пример компьютера первого поколения. Он состоял из почти 20 000 электронных ламп, 10 000 конденсаторов и 70 000 резисторов. Он весил более 30 тонн и занимал много места, поэтому для его размещения требовалось большое помещение. Другие примеры компьютеров первого поколения включают EDSAC, IBM 701 и Manchester Mark 1.
Второе поколение (1956-1963)
Второе поколение компьютеров использовало транзисторы вместо электронных ламп.Транзисторы широко использовались в компьютерах с 1956 по 1963 год. Транзисторы были меньше электронных ламп и позволяли компьютерам быть меньше по размеру, быстрее по скорости и дешевле в сборке.
Первым компьютером, в котором использовались транзисторы, был TX-0, он был представлен в 1956 году. Другие компьютеры, в которых использовались транзисторы, включают IBM 7070, Philco Transac S-1000 и RCA 501.
Третье поколение (1964 – 1971)
Третье поколение компьютеров представило использование IC (интегральных схем) в компьютерах.Использование микросхем в компьютерах помогло уменьшить размер компьютеров еще больше по сравнению с компьютерами второго поколения и сделать их быстрее.
Почти все компьютеры с середины до конца 1960-х годов использовали микросхемы. Хотя многие люди считают, что третье поколение появилось с 1964 по 1971 год, ИС все еще используются в компьютерах. Спустя 45 лет современные компьютеры уходят корнями в третье поколение.
Четвертое поколение (1972-2010)
Четвертое поколение компьютеров воспользовалось преимуществом изобретения микропроцессора, более известного как ЦП.Микропроцессоры с интегральными схемами помогли облегчить размещение компьютеров на столе и представить портативные компьютеры.
Некоторые из первых компьютеров, в которых использовался микропроцессор, включают Altair 8800, IBM 5100 и Micral. Сегодняшние компьютеры по-прежнему используют микропроцессоры, хотя считается, что четвертое поколение закончилось в 2010 году.
Пятое поколение (с 2010 г. по настоящее время)
Пятое поколение компьютеров начинает использовать AI (искусственный интеллект), захватывающую технологию с множеством потенциальных приложений по всему миру.В области технологий искусственного интеллекта и компьютеров был сделан прорыв, но еще есть возможности для значительных улучшений.
Одним из наиболее известных примеров ИИ в компьютерах является IBM Watson, который был показан в телешоу Jeopardy в качестве участника. Другие наиболее известные примеры включают Siri от Apple на iPhone и Microsoft Cortana на компьютерах с Windows 8 и Windows 10. Поисковая система Google также использует ИИ для обработки запросов пользователей.
Пять поколений компьютеров
Компьютеры – неотъемлемая часть нашей повседневной жизни, теперь большинство людей воспринимает их и то, что они добавили в жизнь, как должное.
Тем более поколение, выросшее с младенчества в рамках глобальной революции настольных компьютеров и ноутбуков с 1980-х годов.
История компьютера насчитывает несколько десятилетий, и существует пять поколений компьютеров, которые можно определить.
Каждое поколение определяется значительным технологическим развитием, которое коренным образом меняет способ работы компьютеров, что приводит к созданию более компактных, менее дорогих, но более мощных, эффективных и надежных машин.
1940 – 1956: Первое поколение – вакуумные трубки
Эти ранние компьютеры использовали вакуумные лампы в качестве схем и магнитные барабаны для памяти.В результате они были огромными, буквально занимали целые комнаты и стоили целое состояние. Это были неэффективные материалы, которые выделяли много тепла, потребляли огромное количество электроэнергии и впоследствии выделяли много тепла, что приводило к постоянным поломкам.
Эти компьютеры первого поколения основывались на «машинном языке» (который является самым основным языком программирования, понятным компьютерам). Эти компьютеры были ограничены решением одной проблемы за раз. Ввод был основан на перфокартах и бумажной ленте.Выходные данные вышли на распечатках. Двумя известными машинами этой эпохи были машины UNIVAC и ENIAC. UNIVAC – это первый коммерческий компьютер, который был куплен в 1951 году компанией – Бюро переписи населения США.
1956-1963: второе поколение – транзисторы
Замена электронных ламп на транзисторы ознаменовала появление второго поколения вычислений. Хотя транзисторы были впервые изобретены в 1947 году, они практически не использовались в компьютерах до конца 1950-х годов.Они были большим улучшением по сравнению с вакуумной трубкой, несмотря на то, что компьютеры все еще подвергались разрушительному воздействию тепла. Однако они значительно превосходили электронные лампы, делая компьютеры меньше, быстрее, дешевле и менее требовательными к потреблению электроэнергии. Они по-прежнему полагались на перфокарты для ввода / вывода.
Язык эволюционировал от загадочного двоичного языка до символьных («ассемблерных») языков. Это означало, что программисты могли создавать инструкции на словах. Примерно в то же время разрабатывались языки программирования высокого уровня (ранние версии COBOL и FORTRAN).Машины с транзисторным управлением были первыми компьютерами, которые сохраняли инструкции в своей памяти – переходя от магнитного барабана к «технологии» магнитного сердечника. Ранние версии этих машин были разработаны для атомной энергетики.
1964 – 1971: Третье поколение – интегральные схемы
К этому моменту транзисторы были миниатюризированы и помещены на кремниевые микросхемы (называемые полупроводниками). Это привело к значительному увеличению скорости и эффективности этих машин.Это были первые компьютеры, на которых пользователи взаимодействовали с помощью клавиатур и мониторов, взаимодействующих с операционной системой, что является значительным шагом вперед по сравнению с перфокартами и распечатками. Это позволяло этим машинам запускать несколько приложений одновременно с помощью центральной программы, которая отслеживала память.
В результате этих достижений, которые снова сделали машины дешевле и меньше, в 60-е годы появился новый массовый рынок пользователей.
1972-2010: Четвертое поколение – микропроцессоры
Эту революцию можно описать одним словом: Intel.Производитель микросхем разработал микросхему Intel 4004 в 1971 году, в которой все компоненты компьютера (ЦП, память, элементы управления вводом / выводом) размещены на одном кристалле. То, что заполняло комнату в 1940-х годах, теперь умещается на ладони. Чип Intel содержит тысячи интегральных схем. В 1981 году был выпущен первый компьютер (IBM), специально разработанный для домашнего использования, а в 1984 году Apple представила MacIntosh. Микропроцессоры даже вышли за рамки компьютеров и стали использоваться во все большем количестве повседневных товаров.
Возросшая мощность этих маленьких компьютеров означала, что их можно было связывать, создавая сети. Что в конечном итоге привело к развитию, рождению и быстрой эволюции Интернета. Другими значительными достижениями этого периода стали графический пользовательский интерфейс (GUI), мышь и, в последнее время, поразительные достижения в области портативных компьютеров и портативных устройств.
2010-: Пятое поколение – искусственный интеллект
Компьютерные устройства с искусственным интеллектом все еще находятся в разработке, но некоторые из этих технологий начинают появляться и использоваться, например, распознавание голоса.
AI – это реальность, ставшая возможной благодаря использованию параллельной обработки и сверхпроводников. Обращаясь к будущему, компьютеры снова будут радикально преобразованы квантовыми вычислениями, молекулярными и нанотехнологиями.
Суть пятого поколения будет заключаться в использовании этих технологий для создания машин, которые могут обрабатывать естественный язык и реагировать на него, а также иметь возможность учиться и организовываться.
• Дэвид Бернс – менеджер по маркетингу и коммуникациям в Origin IT | davidb @ originit.co.nz | www.originit.co.nz
Каковы характеристики компьютеров от первого до четвертого поколения компьютеров?
РЕФЕРАТ
В этой диссертации я намеревался исследовать характеристики компьютеров от первого поколения до четвертого поколения компьютеров. С самого начала моей диссертации я был так заинтересован в том, чтобы выяснить, как развитие компьютеров привело к изменению характеристик каждого поколения компьютеров, однако я столкнулся с некоторыми трудностями на этом пути, и в результате я решил отвлечься. Проект фокусируется на том, какими были характеристики компьютеров от первого поколения компьютеров до четвертого поколения компьютеров и как характеристики каждого поколения компьютеров настолько отличались друг от друга.По завершении обзора каждого поколения компьютеров я заметил, что каждое развитие привело к изменению технологий, используемых для каждого поколения, следовательно, почему каждое поколение компьютеров было таким уникальным по сравнению с другим. Таким образом, из этого открытия я мог сделать вывод, что с технологией, используемой при производстве компьютеров для каждого поколения компьютеров, все характеристики компьютеров были связаны с используемой технологией.
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ
Архитектура процессора компьютера, набор команд, режимы адресации.Архитектура часто определяется как набор атрибутов машины, которые программист должен понимать, чтобы успешно программировать конкретный компьютер. Итак, в общем, компьютерная архитектура относится к атрибутам системы, видимым программисту, которые имеют прямое влияние на выполнение программы.
- ТЕРМИНОЛОГИЯ
- Baer: «Дизайн интегрированной системы, которая предоставляет программисту полезный инструмент»
- Hayes: «Изучение структуры, поведения и конструкции компьютеров»
- Хеннесси и Паттерсон: «Интерфейс между оборудованием и программным обеспечением нижнего уровня»
- Фостер: «Искусство конструировать машину, с которой будет приятно работать»
- Скорость означает , насколько быстро могут работать компьютеры.
- Надежность относится к , насколько компьютер неизменно хорош по качеству и производительности и можно ли ему доверять.
- Точность относится к к тому, является ли вычисление, сделанное компьютером, правильным, но не ошибочным.
- Автоматизация относится к , может ли компьютер работать самостоятельно, или ему требуется или нужна помощь / содействие для полноценной работы / функционирования.
- Прилежание относится к , насколько хорошо компьютер может работать для e.грамм. часов без поломки и ошибок при расчетах.
- Универсальность означает, можно ли использовать компьютер для одновременного выполнения различных типов задач.
- Выносливость относится к , как долго компьютер может использоваться, например 5/6 часов без поломки / отключения.
- Размер относится к , насколько велик компьютер, например. высота вес.
- Объем памяти указывает, сколько данных может хранить компьютер.
- Стоимость относится к тому, дешевый или дорогой компьютер. [1]
- ВВЕДЕНИЕ
Компьютер – это электронное устройство, используемое для выполнения логических и арифметических операций, поскольку оно обрабатывает собранные данные и преобразует их в информацию, которую пользователь / физическое лицо может стремиться узнать. Способность компьютеров выполнять последовательность операций, называемую программой, делает компьютеры очень гибкими и полезными. Такие компьютеры используются в качестве систем управления для самых разных промышленных и бытовых устройств.Сюда входят простые устройства специального назначения, такие как микроволновые печи и пульты дистанционного управления, заводские устройства, такие как промышленные роботы и компьютерное проектирование, а также устройства общего назначения, такие как персональные компьютеры и мобильные устройства, такие как смартфоны.
Сегодня мы живем в компьютерный век, когда большая часть нашей повседневной деятельности не может быть выполнена без использования компьютеров. Иногда сознательно, а иногда неосознанно мы пользуемся компьютерами. Компьютер стал незаменимым и многоцелевым инструментом, благодаря которому компьютеры стали такой жизненной необходимостью, что трудно представить жизнь без него, и поэтому я всегда интересовался компьютерной областью с юных лет, наряду с разнообразием информацию, которую я собирал на протяжении многих лет, поэтому, когда мне представилась возможность написать диссертацию по любой теме по моему выбору, я решил, что это будет отличный способ собрать, изучить и понять новые вещи, которые я никогда раньше не узнавал из предыдущая информация была сопоставлена, а также выбрана сфера деятельности, которая расширила бы мои знания в области вычислений, поскольку она предоставляет мне достаточный объем информации, чтобы я начал свой университетский курс, то есть компьютерные науки в выбранном мной университете.В ходе своего исследования мне удалось развить некоторые независимые навыки, которые интересуют выбранный мной университет и работодателей. Например, навыки самостоятельной работы (исследования), способность написать полное и подробное эссе / отчет с аналитически сбалансированной аргументацией, исследовательские навыки, навыки презентации, уверенность и многое другое.
Мое исследование будет в основном состоять из вторичных исследований. Вторичное исследование, которое будет проводиться, окажет большое влияние / влияние на мою диссертацию в целом, поскольку проведенное исследование, сопоставленное и собранное, уже существует в видеоматериалах (TED TALKS), веб-сайтах, книгах в Интернете и статьях со всего мира.Использование всех этих стратегий и техник поможет подпитывать мои знания, которые можно использовать для написания развитой диссертации. Поэтому я решил пройти расширенную квалификацию проекта с темой, которая относится к области вычислений, к которой я испытываю большой энтузиазм. Основное внимание уделяется «Каковы характеристики компьютеров от поколения 1 -го до поколения 4 -го ?» поскольку я считаю, что это еще больше улучшит мои знания в области вычислений, поскольку поможет мне понять каждую технологию, используемую для развития, и создать характеристики компьютеров четвертого поколения.
До того, как я выбрал тему для своего проекта, я решил выяснить терминологию характеристик слов, прежде чем проводить какие-либо дальнейшие исследования. Определение характеристик слова даст мне твердое и твердое представление о том, на чем должно быть основано мое исследование с точки зрения того, на чем я буду фокусироваться. В английских словарях Oxford Living Dictionaries характеристики определяются как [2] «характеристика, черта или качество, обычно присущее человеку, месту или предмету и служащее для их идентификации».
Каждое поколение компьютерных характеристик делало их настолько отличными и уникальными друг от друга. Каждое поколение компьютеров обладает такими характеристиками, как скорость, надежность, точность, автоматизация, трудолюбие, выносливость, размер, универсальность, емкость хранилища и стоимость.
4.0 КОМПЬЮТЕРЫ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ (1940 – 1958)
Первое поколение компьютеров появилось в период с 1945 по 1956 год с появлением самого первого электронного компьютера общего назначения под названием «Электронный числовой интегратор» и другого компьютера, известного как ENIAC.Появление компьютера [3] ENIAC было началом нынешнего поколения компьютеров, и многие другие еще впереди. Компьютер ENAIC был известен решением большого класса числовых задач путем перепрограммирования в 19, и годах.
В этом поколении в основном использовались операционные системы с пакетной обработкой. В качестве устройств ввода и вывода использовались перфокарты, бумажная лента и магнитная лента. В компьютерах этого поколения в качестве языка программирования использовался машинный код.[4] Ранние компьютеры первого поколения получали инструкции, закодированные на машинном языке, то есть код, который обозначает электрические состояния в компьютере как комбинации нулей и единиц. Подготовка программы или инструкций была чрезвычайно утомительной, и ошибки были обычным делом. [5] Джон Мочли, американский физик, и Дж. Преспер Эккерт, американский инженер, изобрели и изготовили электронный цифровой компьютер в инженерной школе Мура при Пенсильванском университете в Филадельфии.
Хотя ENIAC был разработан и в основном использовался для расчета таблиц артиллерийской стрельбы для Лаборатории баллистических исследований армии США, его первые программы включали исследование возможности создания термоядерного оружия.Компьютер был основан на некоторых концепциях, разработанных Аланом Тернингом. [6] Алан Тьюринг был страстным и известным британским математиком, в основном известным за создание современных вычислений путем анализа того, что означает для человека следовать определенному методу или процедуре для выполнения задачи. С этой целью он изобрел идею «универсальной машины», которая могла бы декодировать и выполнять любой набор инструкций. Десять лет спустя он превратит эту революционную идею в практический план электронного компьютера, способного запускать любую программу.
Первые поколения компьютеров обладали характеристиками, которые отличали их от компьютеров любого другого поколения. В первом поколении компьютеров использовались две основные технологии, которые помогали компьютерам функционировать так, как этого хотели изобретатели.
Например, компьютер ENIAC использовал электронные клапаны, например электронные лампы и магнитные барабаны. [7] Электронные лампы (см. Изображение слева – [8] рис. 1 ) использовались в качестве переключателя / усилителя для схемы вычислительной системы, что затем позволяло ей выполнять цифровые вычисления.
Использование магнитных барабанов произошло, когда изобретатель Густав Таушек изобрел барабанную память, которая была магнитным устройством хранения данных. Эта форма запоминающего устройства была единственным доступным запоминающим устройством, доступным в то время, которое можно было использовать в качестве запоминающего устройства для компьютера ENIAC.
ENIAC и другие компьютеры первого поколения были огромными по размеру (например, ENIAC занимали 1800 квадратных футов [167 квадратных метров] площади пола), их было дорого покупать из-за используемой технологии, которая представляла собой вакуумные лампы и магнитные барабаны, дорогие в электропитании. они требовали много энергии / электричества для правильного функционирования, поэтому были очень дорогими и могли быть куплены только очень крупными организациями.Компьютеры первого поколения часто были ненадежными, поскольку они выделяли значительное количество тепла, которое вызывало множество технических неисправностей и проблем, что просто показывает, насколько медленными и неэффективными были компьютеры первого поколения. Это показывает, что им постоянно требовалась среда с кондиционированием воздуха, поскольку они иногда могли перегреваться и неожиданно отключаться при использовании. Вдобавок к этому мое вторичное исследование показывает, что компьютеры первого поколения были медленными по сравнению с современными компьютерами, а их объем памяти был ограничен.Кроме того, на основе моего вторичного исследования из книги, которую я прочитал в Интернете под названием [9] «Основы компьютеров» БАЛАГУРУСАМИ (стр. 5), он подтверждает, что первое поколение компьютеров требовало кондиционирования воздуха в той же комнате, что и компьютер. было выпущено первое поколение компьютеров и выделяло много тепла при использовании.
4.1 ОСОБЕННОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ
- Использование вакуумной трубки Машинный код
- , язык ассемблера
- Компьютеры содержат центральные процессоры, УНИКАЛЬНЫЕ для этой машины
- Использование барабанной памяти для памяти.
4.2 АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ
[10]
Рисунок 2 – Компьютерная архитектура первого поколения
Архитектура компьютеров первого поколения сильно отличалась и уникальна от всех других поколений компьютеров, в основном из-за технологии, используемой для создания компьютеров первого поколения, поскольку в них использовались вакуумные лампы для переключателей и магнитные барабаны для хранения.[11] «Магнитный барабан – это металлический цилиндр, покрытый магнитным оксидом железа, на котором могут храниться данные и программы. Магнитные барабаны когда-то использовались в качестве основного запоминающего устройства, но с тех пор были реализованы как вспомогательные запоминающие устройства.
Вакуумная лампа – это устройство, используемое в электронной схеме для управления потоком, которое использовалось в качестве переключателя / усилителя для схемы вычислительной системы. Однако проблема с электронными лампами заключалась в том, что они были большими, дорогими, хрупкими, склонными к поломкам и перегоранию, потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли огромное количество тепла (одна из причин, по которой первые компьютеры требовали кондиционирования воздуха. , редкий и дорогой товар в 1950-х годах.Диапазон размеров используемых электронных ламп составлял от 1 фута до 6 футов в длину, и поэтому неудивительно, что они повлияли на общий размер компьютеров первого поколения, так как из-за этого они были большими и огромными по размеру. большинство номеров расположены в.
Например, компьютер ENIAC (см. Изображение слева – [12] рисунок 3 ) содержал 17 468 электронных ламп, а также 70 000 резисторов, 10 000 конденсаторов, 1500 реле, 6000 ручных переключателей и 5 миллионов паяных соединений.Он занимал 1800 квадратных футов (167 квадратных метров) площади, весил 30 тонн и потреблял 160 киловатт электроэнергии. По сравнению с другими компьютерами той эпохи, машины UNIVAC I были небольшими – размером с гараж на одну машину. В каждой было около 5000 электронных ламп, каждая из которых должна была быть легко доступна для замены, потому что часто перегорала.
4.3 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ КОМПЬЮТЕРОВ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Персонажи, которыми обладали компьютеры первого поколения, сильно отличали их от компьютеров любого другого поколения, хотя характеристики, присущие каждому поколению компьютеров, были схожими, но разными, что в результате привело к появлению четырех поколений компьютеров, а пятое – появлению в любой момент даже раньше. хотя сегодня в мире есть компьютеры пятого поколения.Согласно моим исследованиям, характеристики всех компьютеров первого поколения были неэффективными, даже несмотря на то, что они какое-то время служили своей цели во время войны, как описано. Например, с точки зрения скорости компьютеров первого поколения они были медленными, что означало, что они не могли вычислять большие объемы данных, они были неточными с точки зрения того, насколько точны были компьютеры, что означало, что вычисления, выполненные компьютерами первого поколения не всегда были надежными, так как не были на 100% безошибочными при правильном вводе.
Из некоторых проведенных вторичных исследований я наблюдал и слушал доклад [13] Джорджа Дайсона о рождении компьютеров, во время своего выступления он немного рассказал о том, что используемые электронные лампы были очень узкими и неэффективной техникой, и из-за этого это добавило некоторых характеристик компьютерам первого поколения. Характеристики компьютеров первого поколения оказали большое влияние на использование компьютеров первого поколения, поскольку в целом они накладывали на него множество ограничений по сравнению с преимуществами, которые оно несло.[14] Например, ограничением использования компьютеров первого поколения было то, что они были ненадежными из-за большого размера компьютеров, поскольку они генерировали огромное количество тепла каждый раз, когда они использовались, что означало, что пользователь компьютера требовался кондиционер в той же комнате, что и компьютер, чтобы охладить операционную систему компьютера, чтобы он работал эффективно, вдобавок к этому, потому что они были ненадежными и выделяли огромное количество тепла каждый раз, когда использовались, это замедлялось вниз используемые устройства ввода и вывода, что делало его постоянное использование очень трудоемким.Еще одним ограничением использования компьютеров первого поколения было то, что они были очень дорогими из-за технологии и размера компьютеров, что означало, что их могла приобрести только крупная и устоявшаяся организация.
ПРЕИМУЩЕСТВА | НЕДОСТАТКИ |
|
|
5.0 КОМПЬЮТЕРЫ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ (1958-1964)
Период второго поколения – 1953-1963 гг. Второе поколение компьютеров заменило электронные лампы на транзисторы.
Транзистор – это небольшое устройство, используемое для усиления входного электрического сигнала (см. [15] рисунок 4 слева – изображение компьютерного транзистора).
Из своего исследования я смог заметить, что транзисторы, используемые во втором поколении компьютеров, были намного лучше по сравнению с электронными лампами, используемыми для компьютеров первого поколения, поскольку это сильно повлияло на них, так как изменило характеристики второго поколения. поколение компьютеров.Например, использованные транзисторы позволили и сделали компьютеры второго поколения меньше, быстрее, дешевле, энергоэффективнее и надежнее, чем их предшественники первого поколения. Хотя транзистор по-прежнему выделял много тепла, что привело к повреждению компьютера, это было значительным улучшением по сравнению с электронной лампой. В этом поколении магнитные сердечники использовались в качестве первичной памяти, а магнитная лента и магнитные диски – в качестве вторичных запоминающих устройств. Основные особенности второго поколения: использование транзисторов, надежных по сравнению с компьютерами первого поколения, меньшего размера по сравнению с компьютерами первого поколения, выделяющих меньше тепла по сравнению с компьютерами первого поколения и т. д.После изобретения транзисторов в Bells Labs в 1947 году эти транзисторы немедленно заменили все электронные лампы; вмешательство уменьшило размер компьютеров второго поколения и увеличило и улучшило эффективность компьютеров.
Компьютер второго поколения отличается от первого поколения главным образом добавлением набора индексных регистров и арифметических схем. Эта схема может обрабатывать как операции с плавающей точкой, так и операции с фиксированной точкой, поскольку они имеют отдельные операции ввода и вывода.Примером второго поколения компьютера был IBM 7090.
Изображение вверху является изображением [16] IBM 7090.
IBM 7090 была самой мощной системой обработки данных в то время. Полностью транзисторная система имеет вычислительную скорость в шесть раз быстрее, чем ее предшественница на электронных лампах, IBM 709. Хотя IBM 7090 была системой обработки данных общего назначения, разработанной с особым вниманием к потребностям конструкции ракет, реактивный самолет двигатели, ядерные реакторы и сверхзвуковые самолеты.IBM 7090 содержит более 50 000 транзисторов и сверхбыстрый накопитель на магнитных сердечниках. Новая система может одновременно читать и писать со скоростью 3 000 000 бит в секунду, когда используются восемь каналов данных. За 2,18 миллионных долей секунды он может найти и подготовить к использованию любой из 32 768 номеров данных или инструкций (каждый из 10 цифр) в памяти магнитного сердечника. Более того, IBM 7090 может выполнять любую из следующих операций за одну секунду: 229 000 сложений или вычитаний, 39 500 умножений или 32 700 делений.
5.1 ОСОБЕННОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ
- Транзисторы
- – маленькие, маломощные, недорогие, надежнее электронных ламп
- Память с магнитным сердечником
- Дополнение до двух, арифметика с плавающей запятой
- Уменьшено время вычислений с миллисекунд до микросекунд
- Языки высокого уровня
- Первые операционные системы: обработка одной программы за раз
5.2 АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРОВ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ
Рисунок 6 – Компьютерная архитектура второго поколения
[17]
5.3 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ КОМПЬЮТЕРОВ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ
Технология, использованная при создании компьютеров второго поколения, принесла много преимуществ и недостатков как пользователям, так и эпохе компьютеров. Например, из моих исследований об используемых транзисторах, они сделали компьютеры второго поколения более надежными, меньшими по размеру по сравнению с первым, потребляли меньше энергии, не нагревали так сильно, как компьютеры первого поколения, лучшую портативность, лучше и быстрее в работе. скорость, так как он может вычислять данные за микросекунды, а также повышенную точность и автоматизацию.Однако недостатком используемой технологии было то, что, несмотря на то, что она генерировала меньше тепла, все же требовалось еще охлаждение, а также постоянное обслуживание. Вдобавок к этому второе поколение компьютеров было не очень универсальным, хотя они были долговечными, но дорогими, что означало, что его популярность была такой же, как и у компьютеров первого поколения, поскольку коммерческое производство было затруднено из-за затрат на создание и закупку деталей для производства транзистор и даже использовать его.
ПРЕИМУЩЕСТВА | НЕДОСТАТКИ |
|
|
6.0 КОМПЬЮТЕРЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ (1964-1974)
Период третьего поколения компьютеров был между 1964-1971 годами, в этом поколении использовались интегральные схемы вместо транзисторов, используемых во втором поколении компьютеров, а используемые интегральные схемы были отличительной чертой третьего поколения компьютеров; Интегральная схема – это небольшая микросхема, которая может функционировать как усилитель, микропроцессор или даже как дополнительная компьютерная память. Интегральные схемы (ИС) полностью изменили ландшафт вычислительной техники 1960-х годов.
Интегральные схемыбыли изобретены Джеком Килби. Джек Килби, американский инженер-электрик, принимавший участие в реализации первой интегральной схемы. Дальнейшее развитие технологий, используемых в компьютерах третьего поколения, сделало компьютеры меньше по размеру, надежными и эффективными. Главные особенности компьютеров третьего поколения заключались в том, что они; использованные интегральные схемы, надежные по сравнению с предыдущими двумя поколениями, меньшие по размеру, генерирующие меньше тепла, более быстрые с точки зрения скорости, меньшие затраты на обслуживание, все еще дорогие, A.C требовалось и потребляло меньше электроэнергии. Примером компьютера третьего поколения была серия IBM-360.
Серия IBM-360 была самым быстрым и мощным компьютером в то время. Он был специально разработан для высокоскоростной обработки данных для научных приложений, таких как исследование космоса, теоретическая астрономия, субатомная физика и глобальное прогнозирование погоды.
Изображение слева представляет собой изображение ([18] рис. 7) того, как выглядела серия IBM-360, когда она была представлена.
IBM System / 360 Model 91 был представлен в 1966 году как самый быстрый и самый мощный компьютер из когда-либо использовавшихся. Он был специально разработан для высокоскоростной обработки данных для научных приложений, таких как исследование космоса, теоретическая астрономия, субатомная физика и глобальное прогнозирование погоды. По оценкам IBM, каждый день использования Model 91 будет решать более 1000 задач, требующих около 200 миллиардов вычислений.
6.1 ОСОБЕННОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
- Интегральные схемы вместо отдельных транзисторов
- Меньше, дешевле, эффективнее и быстрее компьютеров второго поколения
- Языки программирования высокого уровня
- Магнитный накопитель
6.2 КОМПЬЮТЕРЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ АРХИТЕКТУРА
[19]
Рисунок 8 – Компьютерная архитектура третьего поколения
6.3 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ КОМПЬЮТЕРОВ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
Интегральные схемы, использованные при создании компьютеров третьего поколения, имели множество преимуществ и недостатков. Например, одним из преимуществ компьютеров третьего поколения было то, что они были более надежными, что означает, что компьютеры третьего поколения неизменно были хорошими по качеству и производительности.Другим примером преимущества компьютеров третьего поколения было то, что они потребляли меньше энергии и производили меньше тепла по сравнению с компьютерами предыдущих двух поколений.Однако, несмотря на то, что они производили меньше тепла, все же требовалось кондиционирование воздуха, что было одним из огромных ограничений третьего поколение компьютеров.
Дополнительные примеры преимуществ компьютеров третьего поколения включены; он был быстрее по скорости по сравнению с первыми двумя поколениями, что означало, что он был быстрым в вычислении данных, большей емкостью памяти, чем компьютер предыдущего поколения, в некоторой степени универсальным, менее дорогим с точки зрения стоимости и более точным, чем предыдущие поколения.Однако, поскольку в то время компьютеры третьего поколения были очень сложной технологией, для производства микросхем интегральных схем требовались огромные деньги, а это означало, что процесс производства компьютеров третьего поколения был дорогостоящим, особенно для производителей / производителей. компьютеров третьего поколения.
ПРЕИМУЩЕСТВА | НЕДОСТАТКИ |
|
|
7.0 КОМПЬЮТЕРЫ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ (1974 – НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ)
Компьютеры четвертого поколения были продолжением компьютеров третьего поколения.В эту эпоху размер и стоимость компьютера резко упали, в то время как объем памяти и скорость компьютеров резко возросли.
Из моих исследований характеристик компьютеров четвертого поколения, компьютеры четвертого поколения были связаны с технологией очень крупномасштабной интеграции (VLSI), которая представляет собой процесс создания интегральной схемы (IC) путем объединения тысяч транзисторов. в одну микросхему. Например, использование этой технологии сделало компьютеры четвертого поколения очень компактными и маленькими, превосходными по скорости и надежности, увеличило их первичную емкость хранения, стало более универсальным, портативным и продаваемым по низкой цене, что повысило популярность компьютеров; из-за характеристик компьютеров четвертого поколения они привели к революции персональных компьютеров (ПК).
[20] Примером компьютеров четвертого поколения был APPLE II. [21] APPLE II был 8-битным домашним компьютером, одним из первых очень успешных микрокомпьютеров массового производства, в первую очередь Стива Возняка (Стив Джобс руководил разработкой пластикового корпуса Apple II из пенопласта [5] и Род Холт разработали импульсный источник питания). Он был представлен Джобсом в 1977 году на выставке West Coast Computer Faire и стал первым потребительским продуктом, проданным Apple Computer.
На изображении выше изображен ЯБЛОКО II. [22]
7.1 ОСОБЕННОСТИ КОМПЬЮТЕРОВ FOUTH GENERATION
- Введение в очень крупномасштабную интеграцию (СБИС) – объединяет миллионы транзисторов
- Появился однокристальный процессор и одноплатный компьютер
- Наименьший размер из-за высокой плотности компонентов
- Создание персонального компьютера (ПК)
- Широкое распространение передачи данных
- Объектно-ориентированное программирование: объекты и операции над объектами
- Искусственный интеллект: функции и логические предикаты
7.2 КОМПЬЮТЕРЫ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ АРХИТЕКТУРА
[23]
Компьютер четвертого поколения в основном состоит из пяти независимых блоков: ввода, памяти, арифметики и логики, блока вывода и управления. На рисунке выше показан функциональный блок компьютера и его физическое расположение в компьютере. Устройство принимает цифровую информацию от пользователя, в том числе с помощью клавиатуры, мыши, микрофона; информация либо сохраняется, либо обрабатывается в зависимости от типа инструкций.
7.3 ОБЗОРЫ ОЧЕНЬ МАСШТАБНОЙ ИНТЕГРАЦИИ (СБИС)
- ПЕРВЫЙ РАССМОТРЕНИЕ INTEL (8080) В 1974 ГОДУ
- 8-БИТНЫЕ ДАННЫЕ
- 16-БИТНЫЕ ДАННЫЕ
- 6 мкМ NMOS
- 6К ТРАНЗИСТОРЫ
- 2 МГц
- ВТОРОЙ ОБЗОР MOTOROLA (68000) В 1979 ГОДУ
- ВНУТРЕННЯЯ 32-БИТНАЯ АРХИТЕКТУРА, НО ЕСТЬ 16-БИТНАЯ ШИНА ДАННЫХ
- 16- И 32-БИТНЫЕ РЕГИСТРЫ, 8 ДАННЫХ И 8 АДРЕСНЫХ РЕГИСТРОВ
- ТРУБОПРОВОД 2 СТУПЕНЬ
- НЕТ ПОДДЕРЖКИ ВИРТУАЛЬНОЙ ПАМЯТИ
- 68020 ВНЕШНИЙ БЫЛ ПОЛНОСТЬЮ 32 БИТА
ТРЕТИЙ ПРОВЕРКА INTEL (386) В 1985 ГОДУ
- 32 БИТА ДАННЫХ
- УЛУЧШЕННЫЙ АДРЕС
- РЕЖИМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
- KERNAL SYSTEM SERVICES,
- ПРИЛОЖЕНИЯ УСЛУГИ
ЧЕТВЕРТОЕ ОБЗОР АЛЬФА (21264) В 1990 ГОДУ
- 64-БИТНЫЙ АДРЕС / ДАННЫЕ
- СУПЕР СКАЛЯР
- НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
- 256 ЗАПИСЕЙ TLB
- 128 КБ CATCH
- АДАПТИВНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОТРАСЛИ
- 0.35 мкм CMOS ПРОЦЕСС
- 15,2M ТРАНЗИСТОРЫ
- 600 МГц
7.4 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ КОМПЬЮТЕРОВ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ
Первоначально интегральные схемы содержали всего от десяти до двадцати компонентов. Эта технология получила название маломасштабной интеграции (SSI). Позднее, с развитием технологий производства микросхем, стало возможным объединить до сотни компонентов на одном кристалле. Эта технология получила название средней интеграции (MSI).Затем наступила эра крупномасштабной интеграции (LSI), когда стало возможным объединить более 30 000 компонентов на одном кристалле. Усилия по дальнейшей миниатюризации все еще продолжаются, и ожидается, что более миллиона компонентов будут интегрированы в один чип, известный как очень крупномасштабная интеграция (VLSI). Компьютер четвертого поколения, который есть у нас сейчас, имеет в качестве мозга микросхемы LSI. Это технология LSI, которая привела к разработке очень маленьких, но чрезвычайно мощных компьютеров.Это было началом социальной революции. Вскоре на одном корабле размером с почтовую марку появилась целая компьютерная схема. Компьютеры за ночь стали невероятно компактными. Их производство стало недорогим, и внезапно стало возможным владеть компьютером для всех и каждого.
ПРЕИМУЩЕСТВА | НЕДОСТАТКИ |
|
|
Заключение
Рассмотрев всю информацию, собранную в результате моего исследования, я могу сделать вывод, что с технологией, используемой в производстве и производстве компьютеров для каждого поколения компьютеров, все характеристики компьютеров были связаны с используемой технологией.Я также провел дальнейшие исследования компьютеров пятого поколения, чтобы получить представление о развитии компьютеров, и в результате я обнаружил некоторую новую информацию, которая обновила мои знания о поколениях компьютеров. Например, ученые сейчас работают над компьютерами пятого поколения – обещание, но еще не реальность. Они стремятся предоставить нам машины с подлинным интеллектом, способностью рассуждать логически и с реальным знанием мира. Таким образом, в отличие от последних четырех поколений, которые, естественно, последовали за его предшественником, пятое поколение будет совершенно другим, совершенно новым и совершенно новым.
По своей структуре он будет параллельным (нынешние – последовательными) и сможет выполнять несколько задач одновременно. В функциях это не будет алгоритмически (пошагово, по одному за раз). По своей природе он будет заниматься не только обработкой данных (вычислением чисел), но и обработкой знаний. Таким образом, он будет не просто дедуктивным, но и индуктивным. В приложении он будет вести себя как эксперт. В программировании он будет взаимодействовать с людьми на обычном языке (в отличие от BASIC, COBOL, FORTRAN и т. Д.которые нужны нынешним компьютерам). А в архитектуре у него будет KIPS (система обработки информации о знаниях), а не нынешняя DIPS / LIPS (система обработки данных / логической информации).
БИБЛОГРАФИЯ
Количество слов: 5359
поколений компьютеров – GeeksforGeeks
поколений компьютеров
Введение:
Компьютер – это электронное устройство, которое манипулирует информацией или данными. Он имеет возможность хранить, извлекать и обрабатывать данные.
В настоящее время компьютер можно использовать для набора документов, отправки электронной почты, игр и просмотра веб-страниц. Его также можно использовать для редактирования или создания электронных таблиц, презентаций и даже видео. Но эволюция этой сложной системы началась примерно в 1940 году с появлением компьютеров первого поколения и с тех пор продолжает развиваться.
Есть пять поколений компьютеров.
- ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ
- Введение:
- 1946-1959 – период компьютеров первого поколения.
- J.P.Eckert и J.W.Mauchy изобрели первый успешный электронный компьютер под названием ENIAC, что означает «Электронный цифровой интегрированный и калькулятор».
- Несколько примеров:
- ENIAC
- EDVAC
- UNIVAC
- IBM-701
- IBM-650
…
- Использование
вакуумные лампы, которые были единственным электронным компонентом, доступным в те дни.
- Эти компьютеры могут производить вычисления за миллисекунды.
- Введение:
- Они были очень большие по размеру, вес около 30 тонн.
- Эти компьютеры были созданы на основе электронных ламп.
- Эти компьютеры были очень дорогими.
- Он мог хранить только небольшой объем информации из-за наличия магнитных барабанов.
- Поскольку изобретение компьютеров первого поколения связано с электронными лампами, еще одним недостатком этих компьютеров было то, что вакуумные лампы требовали большой системы охлаждения.
- Очень низкая эффективность работы.
- Ограниченные возможности программирования и перфокарты использовались для ввода данных.
- Большое количество энергии.
- Не надежен и не требует постоянного обслуживания.
- Введение:
- 1959-1965 годы – это период компьютеров второго поколения.
- 3. Компьютеры второго поколения были основаны на транзисторах, а не на электронных лампах.
- Несколько примеров:
- Honeywell 400
- IBM 7094
- CDC 1604
- CDC 3600
- UNIVAC 1108
… многие другие
- 9 Благодаря наличию транзисторов вместо электронных ламп размер электронной составляющей уменьшился. Это привело к уменьшению размера компьютера по сравнению с компьютерами первого поколения.
- Меньше энергии и меньше тепла, чем у первого поколения.
- Язык ассемблера и перфокарты использовались для ввода.
- Низкая стоимость по сравнению с компьютерами первого поколения.
- Скорость выше, данные вычисляются в микросекундах.
- Лучшая портативность по сравнению с первым поколением
- Недостатки:
- Требовалась система охлаждения.
- Требовалось постоянное техническое обслуживание.
- Используется только для специальных целей.
- Введение:
- 1965-1971 – период компьютеров третьего поколения.
- Эти компьютеры были основаны на интегральных схемах.
- IC была изобретена Робертом Нойсом и Джеком Килби в 1958–1959 годах.
- IC была однокомпонентным, содержащим несколько транзисторов.
- Несколько примеров:
- PDP-8
- PDP-11
- ICL 2900
- IBM 360
- IBM 370
… и многие другие
- Преимущества:
- Эти компьютеры были дешевле компьютеров второго поколения.
- Они были быстрыми и надежными.
- Использование ИС в компьютере обеспечивает небольшой размер компьютера.
- IC не только уменьшает размер компьютера, но также улучшает его производительность по сравнению с предыдущими компьютерами.
- Это поколение компьютеров имеет большой объем памяти.
- Вместо перфокарт для ввода используются мышь и клавиатура.
- Они использовали операционную систему для лучшего управления ресурсами и использовали концепцию разделения времени и множественного программирования.
- Эти компьютеры сокращают время вычислений с микросекунд до наносекунд.
- Недостатки:
- Микросхемы ИС трудно обслуживать.
- Высокотехнологичная технология, необходимая для производства микросхем.
- Требуется кондиционер.
- Введение:
- 1971-1980 годы – это период компьютеров четвертого поколения.
- Эта технология основана на микропроцессоре.
- Микропроцессор используется в компьютере для выполнения любых логических и арифметических функций в любой программе.
- Технология графического интерфейса пользователя (GUI) была использована для большего удобства пользователей.
- Несколько примеров:
- IBM 4341
- DEC 10
- STAR 1000
- PUP 11
… и многие другие
- Преимущества 909 размер меньше по сравнению с компьютером предыдущего поколения.
- Вырабатываемое тепло незначительно.
- Небольшие размеры по сравнению с компьютерами предыдущего поколения.
- Требуется меньше обслуживания.
- В компьютерах этого типа можно использовать все типы языков высокого уровня.
- Конструкция и изготовление микропроцессора очень сложны.
- Кондиционирование воздуха требуется во многих случаях из-за наличия микросхем.
- Для изготовления ИС требуются передовые технологии.
- Введение:
- Период пятого поколения с 1980 года по настоящее время.
- Это поколение основано на искусственном интеллекте.
- Целью пятого поколения является создание устройства, которое могло бы реагировать на ввод на естественном языке и обладать способностью к обучению и самоорганизации.
- Это поколение основано на технологии ULSI (Ultra Large Scale Integration), в результате чего производятся микропроцессорные микросхемы, содержащие десять миллионов электронных компонентов.
- Несколько примеров:
- Настольный компьютер
- Ноутбук
- Ноутбук
- UltraBook
- Chromebook
… и многие другие
-
5 работает быстрее.
- Доступны разные размеры и уникальные особенности.
- Обеспечивает компьютеры более удобными интерфейсами с мультимедийными функциями.
- Им нужны языки очень низкого уровня.
- Они могут сделать человеческий мозг тупым и обреченным.
Поколение компьютеров и их особенности | Примечания, видео, контроль качества и тесты | 11 класс> Информатика> Введение в компьютер
Поколение компьютеров и их особенности
ПОКОЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРОВ
Классификация компьютеров по поколениям в основном основана на используемых базовых устройствах. Также следует учитывать архитектуру, языки, режимы работы и т. Д.Функции, выполняемые компьютером, и скорость их работы меняются с давних времен на самый современный компьютер. В зависимости от периода разработки и включенных функций компьютеры делятся на разные поколения – от первого поколения до пятого поколения. Это называется поколением компьютеров.
Классификация и периоды времени приведены ниже:
- Компьютер первого поколения (1945-1955)
- Компьютер второго поколения (1957-1963)
- Компьютер третьего поколения (1964-1971)
- Компьютер четвертого поколения ( С 1972 г.)
- Компьютер пятого поколения (настоящее и будущее)
1.) Компьютер первого поколения (1945-1955)
Рис. Компьютер первого поколения источник: web.york.cuny.eduКомпьютеры первого поколения характеризовались тем, что инструкции по эксплуатации были составлены на заказ для конкретной задачи, для которой компьютер должен был использоваться. Он работал на «Принципе термоэмиссии».
В компьютерах первого поколения электронные лампы в качестве центрального процессора, магнитный барабан для хранения данных и машинные языки использовались для обучения.Компьютеры этого поколения были очень большими по размеру и назывались компьютерами размером с комнату.
Программирование компьютеров первого поколения выполнялось на машинных языках (нули и единицы). Позже были разработаны языки ассемблера, которые использовались в компьютерах первого поколения.
Характеристики компьютеров первого поколения:
- Используемая технология: вакуумная трубка
- Машинные языки использовались для обучения компьютера.
- В качестве первичной использовалась память на магнитном сердечнике.
- Электростатические трубки, лента Парера, перфокарта, магнитная лента
- Перфокарта, печатающие устройства использовались для операций ввода / вывода и сохранения результатов.
- Занимает очень много места, медленно обрабатывает, неэффективно и ненадежно из-за низкой точности.
- Потребляемая мощность была очень высокой, и при этом выделялось много тепла.
- Он мог выполнять только простые численные вычисления.
- Компьютер был очень дорогим.
Примером компьютеров первого поколения являются ENIAC, UNIVAC, EDVAC и EDSAC.
2.) Компьютер второго поколения (1957-1963)
Компьютеры второго поколения заменили машинный язык языком ассемблера, позволив сокращенным программным кодам заменить длинные сложные двоичные коды.
Рис. Компьютер второго поколения источник: www.techiwarehouse.comТранзистор был разработан в этом поколении. Транзистор передает электрические сигналы через резистор. Транзистор был очень надежным по сравнению с лампами.
Транзистор был намного лучше по производительности из-за своего миниатюрного размера, меньшего энергопотребления и скорости тепловыделения.Эти полупроводниковые приборы использовались в компьютере второго поколения.
Некоторые из его характеристик:
- Используемая технология: Транзистор
- Скорость работы выражалась в микросекундах.
- Язык ассемблера и машинно-независимые языки, такие как COBOL (общий бизнес-ориентированный язык) и FORTRAN (перевод формул), были представлены размером с компьютер.
- В качестве первичной использовалась память на магнитном сердечнике.
- Магнитный барабан и магнитная лента использовались в качестве вторичной памяти.
- Мощность, необходимая для их работы, была низкой.
- Он может выполнять научные вычисления, такие как решение дифференциальных уравнений.
- Увеличены объемы хранения и использование компьютеров.
3.) Компьютер третьего поколения (1964-1971)
Транзисторы были усовершенствованием по сравнению с вакуумной лампой, но они по-прежнему выделяли большое количество тепла, которое повредило чувствительные части компьютера. Кварц устранил эту проблему.
Рис. Компьютер третьего поколения Источник: www.tutorialspoint.comТранзисторы были заменены интегральной схемой, известной как микросхемы. Ученому удалось уместить множество компонентов на одной микросхеме. В результате компьютер становился все меньше по мере того, как в чип помещалось все больше компонентов.
IC была впервые разработана и изготовлена Джеком С. Килби в Texas Instrument и Робертом С. Нойсом в Fairchild независимо друг от друга. ИС – это схема, состоящая из большого количества электронных компонентов, размещенных на одном кремниевом кристалле с помощью фотолитографической обработки.
Магнитные диски начали заменять магнитную ленту для вспомогательных устройств и были введены терминалы видеодисплея для вывода данных. Для ввода данных использовались клавиатуры. Была представлена новая операционная система для автоматической обработки и мультипрограммирования.
Эти компьютеры были очень надежными, относительно дорогими и быстрыми. Языки программирования высокого уровня продолжали развиваться. Примером компьютеров третьего поколения является серия IBM-360, серия ICL-900 и серия Honeywell 200.
Характеристики компьютеров третьего поколения:
- Используемая технология: IC (интегральная схема).
- Транзисторы были заменены на IC в их электронных схемах.
- Для разработки программ используются языки высокого уровня, такие как FORTAN, BASIC и другие.
- Полупроводниковая память, такая как RAM и ROM, использовалась в качестве первичной памяти.
- Монитор и клавиатура были представлены для ввода и вывода данных соответственно.
- Разработано средство мультипрограммирования.
- Компьютер использовался в расчетах переписи в вооруженных силах, банках и промышленности.
- Размер, стоимость, потребность в электроэнергии и выработка тепла уменьшились.
- Увеличена скорость обработки и объем памяти компьютера.
4.) Компьютер четвертого поколения (1972 г. и далее)
Рис.: Компьютер четвертого поколения источник: www.slideshare.netИзобретение микропроцессорного чипа положило начало компьютерам четвертого поколения.Память на основе полупроводников заменила память на магнитных сердечниках. Изобретение микропроцессоров привело к развитию микрокомпьютера или персонального компьютера.
Первый микропроцессор под названием Intel 4004 был разработан американской корпорацией Intel в 1971 году.
Этот компьютер имеет язык более быстрого поколения, а прикладное программное обеспечение для микрокомпьютеров стало популярным и позволило домашним и корпоративным пользователям адаптировать свои компьютеры для обработки текстов, работы с электронными таблицами и передачи файлов. и графика.
В этом поколении появилась концепция компьютерных сетей и CD-ROM.
Характеристики компьютера четвертого поколения:
- Используемая технология: внедрена и используется СБИС. Технология на основе микропроцессоров.
- Для разработки программы используется проблемно-ориентированный язык четвертого поколения (4GL).
- Полупроводники, такие как RAM, ROM и кэш-память, используются в качестве первичной памяти.
- Магнитные диски, такие как жесткий диск, оптический диск (CD, DVD), диск Blue-ray, флэш-память (микросхема памяти, флеш-накопитель), используются в качестве вторичной памяти.
- Развития электронная почта, Интернет и мобильная связь.
- Разработано передовое, удобное программное обеспечение для веб-страниц.
- Размер, стоимость, потребляемая мощность, тепловыделение уменьшились по сравнению с предыдущим поколением.
- Операционная скорость, объем памяти, использование компьютера увеличились по сравнению с предыдущим поколением
Примером компьютера четвертого поколения являются ПК IBM-PC, ноутбуки HP, ноутбук Mac и т. Д.
5.) Компьютер пятого поколения (настоящее время) и будущее)
Рис. Компьютер пятого поколения Источник: робот.suanier.comЦель состоит в том, чтобы создать машины с подлинным IQ, способностью рассуждать логически и с реальным знанием слова. Таким образом, этот компьютер будет совершенно другим, совершенно новым и совершенно новым, чем компьютеры последних четырех поколений.
Компьютер пятого поколения был основан на искусственном интеллекте (ИИ) и все еще находится в стадии разработки, но это еще не реальность, т.е. этот компьютер неполный. Ученые все еще работают над этим.
Эти компьютеры смогут общаться с людьми и имитировать человеческие чувства, ручные навыки и интеллект.
Характеристики компьютеров пятого поколения:
- Используемая технология: Эти машины будут включать биочип и VVLSI (очень очень крупномасштабную интеграцию) или сверхбольшую интеграцию (ULSI)
- Компьютер будет есть искусственный интеллект (ИИ).
- Естественный язык будет использоваться для разработки программ.
- Компьютер будет иметь параллельную обработку в полном объеме.
- Скорость работы будет выражаться в LIPS (логический вывод в секунду)
- Целью является решение очень сложных проблем, которые требуют большого интеллекта и опыта при решении людьми.
- Квантовые вычисления, молекулярные и нанотехнологии будут использоваться полностью.
Библиография
Shrestha, R.P., & Manandhar, s. (2014). Computer Essential. Катманду: публикация Ашмита.
Гурунг, Джудда Бахадур и др., Computer Science-XI, Bhundipuran Prakashan, Ktm
поколения компьютеров с 1-го по 5-е с фотографиями | по техническим целям
Сегодня в этой статье мы расскажем вам о поколении компьютеров с 1-го по 5-е с изображениями .Каждое поколение компьютеров характеризуется значительным технологическим развитием, которое изменило способ работы с компьютером. С 1940-х годов до наших дней основные разработки были продемонстрированы в компьютерах, например, они стали меньше по размеру, дешевле и эффективнее, что мы обсудим один за другим в этой статье:
Все пять поколений компьютеров и достижения в технология, которая привела к разработке многих устройств, которые все используют сегодня. Наш компьютерный путь начался в 1940 году с электронных ламп и перешел к системе искусственного интеллекта (AI), которую мы используем сегодня.Давайте обсудим поколения компьютеров с 1-го по 5-е с картинками.
В первом поколении компьютеров использовались электронные лампы для схем и магнитные барабаны для памяти и занимали большие помещения. Он был очень дорогим в эксплуатации, потреблял много электроэнергии и производил большое количество тепла. Первое поколение компьютеров основывалось на машинном языке, языке программирования самого низкого уровня, который понимался компьютерами для выполнения различных функций и операций.Он может решить одну проблему за раз, не может выполнять многозадачную работу. Ввод был основан на перфокартах и бумажной ленте, а результат отображался на распечатках. ENIAC и UNIVAC – это примеры компьютеров первого поколения. Первым коммерческим компьютером был UNIVAC, который был доставлен бизнес-клиенту.
[Также читайте: Первое поколение компьютеров в деталях ]
- Компьютер очень быстро вычислял.
- Технология электронных ламп сделала возможным появление электронных компьютеров.
- В те дни это был единственный электронный.
- Компьютеры первого поколения непереносимы.
- Это ненадежные устройства.
- Требуется кондиционер.
Транзисторы использовались во втором поколении компьютеров, и транзисторы заменили электронные лампы. Первый транзистор был изобретен в 1947 году, но не использовался в компьютере до 1950 года.Транзисторы превосходят электронные лампы, потому что благодаря транзисторам компьютер становится меньше, дешевле и быстрее. Это очень надежно, чем первое поколение компьютера. Транзисторы также выделяли большое количество тепла, которое привело к повреждению компьютера. Но некоторые улучшения показали, что во втором поколении компьютера. Ввод был основан на перфокартах и бумажных лентах, а результаты отображались на распечатках, которые были такими же, как у компьютеров первого поколения.Второе поколение компьютеров перешло на символьный язык или язык ассемблера с загадочного двоичного машинного языка. Этот язык позволял программистам указывать ввод или инструкции словами. Одновременно были разработаны языки программирования высокого уровня. Первый компьютер второго поколения был разработан для атомной энергетики.
[Читайте также: Второе поколение компьютеров | Подробное руководство ]
- Надежнее первого поколения.
- Хорошая скорость и может вычислять данные за микросекунды.
- Также используются языки ассемблера.
- Меньше по размеру по сравнению с первым поколением.
- Используйте меньше энергии.
- Portable
- Точность выше, чем у его предшественника.
- Для правильной работы требуется постоянное обслуживание.
- Коммерческое производство было очень сложным.
- Для ввода использовались все еще перфокарты.
- Требуется система охлаждения.
- Дороже и универсальнее.
- Используется по назначению.
Интегральные схемы использовались в третьем поколении ЭВМ. Транзисторы были размещены на кремниевых микросхемах, известных как полупроводники, что резко увеличивает скорость и эффективность компьютера. В третьем поколении компьютеров пользователь использовал клавиатуру и мониторы и взаимодействовал с ОС (операционной системой) вместо перфокарт и распечаток. В этом поколении компьютер может одновременно запускать множество приложений.Это поколение компьютеров компактнее, дешевле и надежнее своих предшественников.
[Также читайте: 3-е поколение компьютеров ]
- Более портативный.
- Потребляйте меньше энергии.
- Стоимость обслуживания ниже, чем у его предшественника.
- Сложное производство было дешевле и проще.
Микропроцессор появился в компьютерах четвертого поколения. Тысячи интегральных схем были построены на единственном кремниевом кристалле.Компьютеры первого поколения занимают всю комнату, но теперь компьютеры четвертого поколения умещаются в ладони. В 1971 году были разработаны микросхемы Intel 4004, которые были установлены на всех компонентах компьютера. IBM представила свой первый компьютер для домашних пользователей в 1981 году. Четвертое поколение компьютеров стало более мощным, и их можно было соединить вместе, чтобы сформировать сети, которые привели к развитию Интернета. В четвертом поколении компьютеров мы увидели развитие графического интерфейса пользователя, клавиатуры, мыши и других устройств с ручным управлением.