История развития компьютеров

В рамках третьего поколения в США была построена  уникальная машина «ИЛЛИАК-4», в составе  которой в первоначальном варианте планировалось использовать 256 устройств  обработки данных, выполненных на монолитных интегральных схемах. Позднее  проект был изменен, из-за довольно высокой стоимости (более 16 миллионов  долларов). Число процессоров пришлось сократить до 64, а также перейти  к интегральным схемам с малой  степенью интеграции. Сокращенный вариант  проекта был завершен в 1972 году, номинальное  быстродействие «ИЛЛИАК-4» составило 200 миллионов операций в секунду. Почти год этот компьютер был  рекордсменом в скорости вычислений.

Именно в  период развития третьего поколения  возникла чрезвычайно мощная индустрия  вычислительной техники, которая начала выпускать в больших количествах  ЭВМ для массового коммерческого  применения. Компьютеры все чаще стали  включаться в информационные системы  или системы управления производствами. Они выступили в качестве очевидного рычага современной промышленной революции.

Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). ЭВМ 4-го поколения. Начало 70-х годов знаменует переход к компьютерам четвертого поколения – на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Другим признаком ЭВМ нового поколения являются резкие изменения в архитектуре. Техника четвертого поколения породила качественно новый элемент ЭВМ – микропроцессор. В 1971 году пришли к идее ограничить возможности процессора, заложив в него небольшой набор операций, микропрограммы которых должны быть заранее введены в постоянную память. Оценки показали, что применение постоянного запоминающего устройства в 16 килобит позволит исключить 100-200 обычных интегральных схем. Так возникла идея микропроцессора, который можно реализовать даже на одном кристалле, а программу в его память записать навсегда. В то время в рядовом микропроцессоре уровень интеграции соответствовал плотности, равной примерно 500 транзисторам на один квадратный миллиметр, при этом достигалась очень хорошая надежность.

К середине 70-х  годов положение на компьютерном рынке резко и непредвиденно  стало изменяться. Четко выделились две концепции развития ЭВМ. Воплощением  первой концепции стали суперкомпьютеры, а второй – персональные ЭВМ.

Из больших  компьютеров четвертого поколения  на сверхбольших интегральных схемах особенно выделялись американские машины «Крей-1» и «Крей-2», а также  советские модели «Эльбрус-1» и  «Эльбрус-2». Первые их образцы появились  примерно в одно и то же время  – в 1976 году. Все они относятся  к категории суперкомпьютеров, так  как имеют предельно достижимые для своего времени характеристики и очень высокую стоимость.

В машинах  четвертого поколения сделан отход  от архитектуры фон Неймана, которая  была ведущим признаком подавляющего большинства всех предыдущих компьютеров.

Многопроцессорные ЭВМ, в связи с громадным быстродействием  и особенностями архитектуры, используются для решения ряда уникальных задач  гидродинамики, аэродинамики, долгосрочного  прогноза погоды и т.п. Наряду с суперкомпьютерами  в состав четвертого поколения входят многие типы мини-ЭВМ, также опирающиеся на элементную базу из сверхбольших интегральных схем.

 

 

 

 

3.  Персональные компьютеры

 

Хотя и  персональные компьютеры относятся  к ЭВМ 4-го поколения, все же возможность  их широкого распространения, несмотря на достижения технологии СБИС, оставалась бы весьма небольшой (рис.4). Если бы в  1970 г. не был сделан еще один важный шаг на пути к персональному компьютеру ‒ Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intеl сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большого компьютера. Так появился первый микропроцессор Iпtеl-4004, который был выпущен в продажу в 1971 г.

IBM 5110 весивший 23 кг, позиционировался в 1975 году как портативный компьютер по цене $14000. Это был настоящий прорыв, ибо микропроцессор Intеl-4004 размером менее 3 см был производительнее гигантской машины ЕNIАС. Правда, возможности Intе1~4004 были куда скромнее, чем у центрального процессора больших компьютеров того времени, ‒ он работал гораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (процессоры больших компьютеров обрабатывали 16 или 32 бита одновременно), но и стоил он в десятки тысяч раз дешевле. Но рост производительности микропроцессоров не заставил себя ждать. В 1973 г. фирма Intе1 выпустила 8-битовый микропроцессор Intе1-8008, а в 1974 г. ‒ его усовершенствованную версию Intе1-8080, которая до конца 70-х годов стала стандартом для микрокомпьютерной индустрии.

Вначале микропроцессоры  использовались в различных специализированных устройствах, например, в калькуляторах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intе1-8008 персонального компьютера, т.е. устройства, выполняющего те же функции, что и большой компьютер, но рассчитанного на одного пользователя. В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый персональный компьютер Альтаир-8800 на основе микропроцессора Intе1-8080. Этот компьютер продавался по цене около 500 дол. И хотя возможности его были весьма ограничены (оперативная память составляла всего 256 байт, клавиатура и экран отсутствовали), его появление было встречено с большим энтузиазмом: впервые же месяцы было продано несколько тысяч комплектов машины. Покупатели снабжали этот компьютер дополнительными устройствами: монитором для вывода информации, клавиатурой, блоками расширения памяти и т.д. Вскоре эти устройства стали выпускаться другими фирмами. В конце 1975 г. Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели фирмы Мicrosoft) создали для компьютера «Альтаир» интерпретатор языка Ваsic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. Это также способствовало популярности персональных компьютеров.

Успех Альтаир-8800 заставил многие фирмы также заняться производством персональных компьютеров. Персональные компьютеры стали продаваться уже в полной комплектации, с клавиатурой и монитором, спрос на них составил десятки, а затем и сотни тысяч штук в год. Появилось несколько журналов, посвященных персональным компьютерам. Росту объема продаж весьма способствовали многочисленные полезные программы, разработанные для деловых применений. Появились и коммерчески распространяемые программы, например, программа для редактирования текстов Word Star и табличный процессор VisiСаlс (соответственно 1978 и 1979 гг.). Эти (и многие другие) программы сделали покупку персональных компьютеров весьма выгодным для бизнеса: с их помощью стало возможно выполнять бухгалтерские расчеты, составлять документы и т.д. Использование же больших компьютеров для этих целей было слишком дорого.

Первая персональная ЭВМ была разработана в 1973 г. во Франции. Ее автор Труонг Тронг Ти. Первые экземпляры были восприняты как дорогостоящая экзотическая игрушка. Массовое производство и внедрение в практику персональных компьютеров связывают с именем Стива Джобса, руководителя и основателя фирмы «Эпл компьютер», 1977 г. наладившей выпуск персональных компьютеров «Apple».

Apple II – первый цветной 8-битный домашний компьютер с графическим разрешением 280х192 точки. Популярные в СССР компьютеры «Правец» и «Агат» повторяли именно эту линейку.

Создатели  Apple II Стефен Возняк и Стивен Джобс хорошо знали, что это – революция в компьютеростроении. Пластиковый корпус, цветной телевизор-дисплей, игровой порт и бытовой магнитофон в качестве «жесткого диска», да и цена $1298 очень и американцам и европейцам. Поэтому 1977 год многими по праву считается началом новой эры, поскольку как символизирует логотип Apple, запретный плод  был надкушен…

В конце 70-х  годов распространение персональных компьютеров даже привело к некоторому снижению спроса на большие компьютеры и мини-компьютеры (мини-ЭВМ). Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IВМ ‒ ведущей компании по производству больших компьютеров, и в 1979 г. фирма IВМ решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров. Однако руководство фирмы недооценило будущую важность этого рынка и рассматривало создание персонального компьютера всего лишь как мелкий эксперимент ‒ что-то вроде одной из десятков проводившихся в фирме работ по созданию нового оборудования. Чтобы не тратить на этот эксперимент слишком много денег, руководство фирмы предоставило подразделению, ответственному за данный проект, невиданную в фирме свободу. В частности, ему было разрешено не конструировать персональный компьютер «с нуля», а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс.

Прежде всего, в качестве основного микропроцессора  компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intе1-8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мбайтом памяти, а все имевшиеся тогда компьютеры были ограничены 64 Кбайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.

В августе  1981 г. новый компьютер под названием IВМ РС был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Через один-два года компьютер IВМ РС занял ведущее место на рынке, вытеснив модели 8-битовых компьютеров.

Если бы IВМ РС был сделан так же, как другие существовавшие во время его появления компьютеры, он бы устарел через два-три года, и мы давно бы уже о нем забыли. Действительно, кто сейчас помнит о самых замечательных моделях телевизоров, телефонов или даже автомобилей пятнадцатилетней давности!

Однако с  компьютерами IВМ РС получилось по-другому. Фирма IВМ не сделала свой компьютер единым неразъемным устройством и не стала защищать его конструкцию патентами. Наоборот, она собрала компьютер из независимо изготовленных частей и не стала держать спецификации этих частей и способы их соединения в секрете. Напротив, принципы конструкции IВМ РС были доступны всем желающим. Этот подход, называемый принципом открытой архитектуры, обеспечил потрясающий успех компьютеру IВМ РС, хотя и лишил фирму IВМ возможности единолично пользоваться плодами этого успеха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Итак, в данном реферате мы попытались рассказать об истории развития компьютера. Помимо этого также развивался и рынок периферийных устройств (принтеров, сканеров и т.д.), рынок мониторов, рынок программного обеспечения. Поэтому компьютер занимает очень важное место в нашей жизни. На предприятиях внедряются новые автоматизированные линии, новые станки с программируемыми контроллерами, высвобождаются тяжелые рабочие места, поэтому производство развивается интенсивнее с применением компьютерной техники. т.е. компьютеры выполняют работу вместо человека.

К сожалению, невозможно в рамках реферата охватить всю историю компьютеров. Можно  было бы еще долго рассказывать о  том, как в маленьком городке  Пало-Альто (штат Калифорния) в научно-исследовательском центре Xerox PARK собрался цвет программистов того времени, чтобы разработать революционные концепции, в корне изменившие образ машин, и проложить дорогу для компьютеров конца XX века. Как талантливый школьник Билл Гейтс и его друг Пол Аллен познакомились с Эдом Робертсом и создали удивительный язык БЕЙСИК для компьютера Altair, что позволило разрабатывать для него прикладные программы. Как постепенно менялся облик персонального компьютера, появились монитор и клавиатура, накопитель на гибких магнитных дисках, так называемых дискетах, а затем и жесткий диск. Неотъемлемыми принадлежностями стали принтер и «мышь».

Для понимания  истории компьютерной техники рассмотренный  реферат имеет, по крайней мере, два  аспекта: первый – вся деятельность, связанная с автоматическими  вычислениями, до создания компьютера ENIAC рассматривалась как предыстория; второй – развитие компьютерной техники определяется только в терминах технологии аппаратуры и схем микропроцессора.

 

 

Список использованной литературы

 

1. Жигарев А.Н. Основы компьютерной грамоты ‒ Л. Машиностроение. Ленинг. отд-ие, 2005 г. ‒ 255с.
2. Журнал «Вокруг света»  №2 ‒ 2003г.
3. Кузнецов Е.Ю., Осман В. М. Персональные компьютеры и  программируемые микрокалькуляторы: Учеб. пособие для ВТУЗов ‒ М.: Высш. шк. ‒ 2011 г. 160с.
4. Растригин Л. А. С компьютером наедине ‒ М.: Радио и связь, ‒ 2005 г. ‒ 224с.
5. Фигурнов В.Э., «IBM PC для пользователя. Краткий курс», Москва, «Инфра-М», 2008 г.