ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
8-9 КЛАСС
Учитель информатики Андросова Ольга Ивановна
1884—1887 годы — Герман Холлерит (американский инженер, изобретатель) разработал электрическую табулирующую систему, которая использовалась в переписях населения США . Благодаря новой технологии при переписи населения в США, проведенной в 1890г., Холлерит, с помощью своих машин, смог выполнить за три года то, что вручную делалось бы в течении семи лет, причем гораздо большим числом людей.
В 1896 году Холлерит основал фирму по сбыту своих машин. В 1888 году он создает особое устройство - табулятор , в котором информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась электрическим током. В 1897 году эту машину приобрела Россия для переписи населения в 1911г., но помешала Первая мировая война.
В 1911 году Холлерит продал свою фирму, которая, объединившись с некоторыми другими, стала называться Computer-Tabulating Recording Co.
14 февраля 1924 года произошла смена названия CTR. Она стала называться International Business Machines Corp., сокращенно IBM .
РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОРЕЛЕЙНЫХ МАШИН
Конрад Цузе (22 июня 1910 — 18 декабря 1995, Германия) — немецкий инженер, пионер компьютеростроения. Наиболее известен как создатель первого действительно работающего программируемого компьютера (1941) и первого языка программирования высокого уровня (1945).
Z1 — вычислительное устройство, созданное в 1938 году. Это двоичная вычислительная машина с вводом данных с помощью клавиатуры, в десятичной системе исчисления в виде чисел с плавающей запятой.
В 1943 году компьютер Z1 был уничтожен после авиабомбежки вместе со всеми конструкторскими чертежами и схемами.
12 мая 1941 года в Берлине Цузе представил собравшимся ученым знаменитый компьютер Z3. Успех демонстрации был огромен.
Z3 стал считается первым работоспособным, свободно программируемым компьютером в мире.
Вплоть до 1944 года Z3 успешно использовали для авиационных расчетов, когда опять же после бомбардировки, компьютер был уничтожен3. Несгибаемый Конрад Цузе берется за создание четвертого компьютера — Z4.
Воссозданный Z3 в Немецком музее г. Мюнхена
РАЗРАБОТКИ ЭЛЕКТРОРЕЛЕЙНЫХ МАШИН
Говард Эйкен – американский математик, пионер компьютеростроения. В должности инженера IBM руководил работами по созданию первого американского компьютера «Марк I».
Деталь ввода/вывода и управления.
«Марк-I»
Первый автоматический компьютер в США:
- длина 17 м, вес 5 тонн 75 000 электронных ламп 3000 механических реле сложение – 3 секунды, деление – 12 секунд
- длина 17 м, вес 5 тонн
- 75 000 электронных ламп
- 3000 механических реле
- сложение – 3 секунды,
- деление – 12 секунд
В 1937 году к идее электронно-цифрового компьютера приходит профессор Джон Атанасов, американский физик, математик и электроинженер. В 1937-1942 гг. он создал модель первой вычислительной машины, работавшей на вакуумных электронных лампах. В ней использовалась двоичная система счисления. Для ввода данных и вывода результатов вычислений использовались перфокарты. Работа над этой машиной в 1942 году была практически завершена, но из-за войны дальнейшее финансирование было прекращено. В ходе разработок Атанасов создал и запатентовал первые электронные устройства, которые впоследствии применялись довольно широко в первых компьютерах.
Поколения ЭВМ
Признаки отличающие одно поколение от другого :
- элементная база,
- быстродействие,
- объем оперативной памяти,
- устройства ввода-вывода,
- программное обеспечение.
Элементная база ЭВМ
- Электронно-вакуумные лампы
2. Полупроводниковые приборы (транзисторы)
3. Интегральные схемы
Первое поколение 40-е годы
В 1946 г. в США была
создана первая ЭВМ ENIAC
( Electronic Numerical Integrator and Computer - Электронный числовой интегратор и компьютер ).
Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт
ЭВМ ENIAC
- 17468 электронных ламп шести
различных типов,
- 7200 кристалических диодов,
- 4100 магнитных элементов,
- занимала площадь в 300 кв.метров,
- общая стоимость базовой машины -
750000 долларов
Ввод информации осуществлялся с перфоленты. Использовалась стандартная перфолента от телеграфных аппаратов того времени.
Вот так выглядело устройство ввода с перфоленты
Считывающее устройство
В 1951 году была закончена работа по созданию UNIVAC (Universal Automatic Computer). Первый образец машины UNIVAC-1 был построен для бюро переписи США
ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ
Перфокарта
Ламповые схемы
Электролампы
РОССИЯ. Первое поколение ЭВМ.
1950 г. - вступает в действие первая в СССР вычислительная электронная цифровая машина МЭСМ, самая быстродействующая тогда в Европе, а в 1951 году она официально вводится в эксплуатацию.
Разработана под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева (Киев, Институт электротехники Академии наук Украины, 1948-1951 гг).
МЭСМ
- операции: сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, сравнение с учётом знака, сравнение по абсолютной величине, передача управления, передача чисел с магнитного барабана, сложение команд, остановка.
- оперативная память: на триггерных ячейках, для данных — на 31 число, для команд — на 63 команды
- постоянная память: для данных — на 31 число, для команд — на 63 команды
- быстродействие: 3000 операций в минуту
- количество электровакуумных ламп: 6000
- занимаемая площадь: 60 м²
1953 г. - в Академии наук СССР (Москва), вводится в эксплуатацию БЭСМ (большая электронная счетная вычислительная машина), разработанная в Институте точной механики и вычислительной техники АН СССР. под руководством С.А.Лебедева. БЭСМ относится к классу цифровых вычислительных машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники.
РОССИЯ. Первое поколение ЭВМ. БЭСМ. 1953 год.
- 192 Кб ферромагнитной памяти (несколько рядов шкафов)
- магнитные барабаны каждый, размером с большой сундук
- накопители на магнитных лентах, телетайпы, пишущие машинки и устройства считывания и перфорации перфокарт и перфолент.
- Основное назначение - считать.
- Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой .
Характерные черты ЭВМ первого поколения
Элементная база
Электронно-вакуумные лампы
Быстродействие
10-20 тыс. операций в секунду
Объем оперативной памяти
2 Кб
Устройства ввода-вывода
Пульт управления, перфокарта
Машинные языки
Программное обеспечение
Второе поколение ЭВМ 50-е годы
1953 год. В Массачусетском институте был разработан первый экспериментальный компьютер на транзисторах
Второе поколение ЭВМ 50-е годы
Транзисторы
- Замена электронных ламп на транзисторы позволило повысить надежность, быстродействие и понизить потребление энергии.
- Впервые появилась память на дисках (алюминиевые намагниченные диски диаметром 61 см).
1955 год. «Традис»
- первый транзисторный компьютер.
Содержал 800 транзисторов, каждый из которых был заключен в отдельный корпус.
Характерные черты ЭВМ второго поколения
Элементная база
Полупроводниковые элементы (транзисторы)
Быстродействие
100-500 тыс. операций в секунду
Объем оперативной памяти
2-32 Кб
Устройства ввода-вывода
Перфокарты, перфоленты, АЦПУ, магнитный барабан
Алгоритмические языки
Программное обеспечение
ЭВМ третьего поколение 60 – е годы
В 1960 году была запатентована идея монолитной интегральной схемы
19 марта 1964 года руководство фирмы IBM приняло решение о разработке и запуске в производство семейства ЭВМ IBM 360 ставших первыми компьютерами третьего поколения.
1964 год. Первая «мышь»
ЭВМ третьего поколение СССР. 60 – е годы
1967 год.
Под руководством С.А.Лебедева и В.М.Мельникова создана быстродействующая вычислительная машина БЭСМ - 6
Характерные черты ЭВМ третьего поколения
Элементная база
Интегральные схемы (ИС)
Быстродействие
1 млн. операций в секунду
Объем оперативной памяти
До 60 Кб
Устройства ввода-вывода
Видеотерминальные системы
Операционные системы
Программное обеспечение
ЭВМ четвертого поколения 70 – е годы
1971 создан первый микропроцессор
Первый матричный принтер
1973 год Рождение Enthernet
Первый, восьмидюймовый флоппи-диск (емкостью 80 Кбайт)
8 0 – е годы
Микропроцессоры
В 1976 году фирма Intel закончила разработку 16-разрядного процессора 8086.
В 1985 году фирма Intel представила первый 32-разрядный микропроцессор 80386, аппаратно совместимый снизу вверх со всеми предыдущими процессорами этой фирмы. Он был гораздо мощнее своих предшественников, имел 32-разрядную архитектуру и мог прямо адресовать до 4 Гбайт оперативной памяти.
1973-1975
Дискета 8 дюймов
Первый персональный компьютер IBM
Он весил около 23 кг.
и стоил около 10000 долларов.
5,25-дюймовая дискета
Характерные черты ЭВМ четвертого поколения
Элементная база
Большие интегральные схемы (БИС) и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС )
Быстродействие
10-100 млн. операций в секунду
Объем оперативной памяти
64 Кбайт
Цветной графический дисплей, мышь
Устройства ввода-вывода
Программное обеспечение
Операционные системы.
Базы и банки данных
В развитии вычислительных средств можно выделить следующие этапы:
- Ручной - до первой половины XVII века (абак, логарифмическая линейка)
- Механический - с середины XVII века (суммирующая машина - Б. Паскаль; Счетная машина -Г. Лейбниц,; Программно-управляемая счетная машина Ч. Бэббидж и А. Лавлейс; арифмометры – П.Л. Чебышев, В.Т. Однер)
- Электромеханический – с 90-х годов XIX века (электрическая табулирующая система - Г.Холлерит)
- Электронный – с 30-40-х годов XX века (с появлением первыхЭВМ)
Первым персональным компьютером был IBM PC, запущенным в производство
12 августа 1981 года
Персональный отечественный персональный компьютер ДВК (Дисплейный в ычислительный комплекс)
1988 год.
Выпускался в бывшем СССР
Предназначен был для
программистов, геймеров.
Персональные ЭВМ 80-е годы.
90 – е годы
Четвертое поколение компьютеров зародилось в начале 80-х и существует по наши дни. Основой компьютеров этого поколения стали Сверхбольшие Интегральные Схемы (СБИС), в одном корпусе которых содержатся миллионы транзисторов. Цены снизились настолько, что компьютеры стали недорогими и нашли широкое применение в бизнесе и повседневной жизни. Мощь компьютера, занимавшего недавно большую комнату, переместилась в маленький корпус. Размеры оперативной памяти выросли до 7 и более гигабайт в больших машинах, применяемых для коммерческих расчетов; скорость обработки превысила 200 MIPS. Технологии СБИС сделала возможным микроминиатюризацию – распространение компьютеров, которые столь малы, быстры и дешевы, что стали применяться повсеместно. К примеру, многие современные автомобили, стереосистемы, фото- и видеокамеры, игрушки, часы, даже устройства бытовой техники содержат микропроцессоры, управляющие работой этих устройств.
ЧТО ТАКОЕ МИКРОПРОЦЕССОР? ЧТО ТАКОЕ ЧИП?
Характерные черты ЭВМ четвертого поколения