Эпоха эвм реферат по информатике

Реферат

«История развития компьютерной техники»

Работу выполнила ученица 7 класса

Тидорич Снежана

Филиал МБОУ Сосновская СШ №1

«Рожковская ОШ»

Учитель информатики Лобанов С. В.

Введение.

Человеческое общество по мере своего развития овладевало не только веществом и энергией, но и информацией. С появлением и массовым распространение компьютеров человек получил мощное средство для эффективного использования информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной деятельности. С этого момента (середина XX века) начался переход от индустриального общества к обществу информационному, в котором главным ресурсом становится информация.

Возможность использования членами общества полной, своевременной и достоверной информации в значительной мере зависит от степени развития и освоения новых информационных технологий, основой которых являются компьютеры. Рассмотрим основные вехи в истории их развития.

Начало эпохи.

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

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана.

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой фон Неймана – английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.

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

Электронно-вычислительную технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы. Кроме того, машины разных поколений различаются логической архитектурой и программным обеспечением, быстродействием, оперативной памятью, способом ввода и вывода информации и т.д.

Первое поколение ЭВМ.

Первое поколение ЭВМ — ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных использовались перфоленты и перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для таких машин составлялись на языках машинных команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим.

Второе поколение ЭВМ.

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор. В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими. Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ информационно-справочные, поисковые системы (это связано с необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации). Во времена второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием

Третье поколение ЭВМ

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе — интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см2 монтировались сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе десятки, затем — сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами — БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы — СБИС. ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ. Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств — магнитные диски. Широко используются новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ.

Четвертое поколение ЭВМ

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера — процессора. Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микро ЭВМ. Микро ЭВМ относятся к машинам четвертого поколения. Существенным отличием микро ЭВМ от своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК). Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением. С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей человеческой деятельности.

Другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения, это — суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду. Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс.

Заключение

Разработки в области вычислительной техники продолжаются. ЭВМ пятого поколения — это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание».

Машины пятого поколения — это реализованный искусственный интеллект

характеристики

Поколения ЭВМ

I

II

III

IV

Годы применения

В 50-х г.

В 60-х г.

В 70-х г.

В 80-х г.

Элементная база

Размеры

Количество ЭВМ в мире

Быстродействие

20тыс. оп/сек

100 тыс. оп/сек

1млн оп/сек

1млрд оп/сек

Объем оперативной памяти

Типичные модели

ENIAC

ФОРТРАН

IBM

ПК

Носитель информации

Новоуренгойский филиал Профессионального образовательного
учреждения 

«Уральский региональный колледж»

РЕФЕРАТ

«ЭВОЛЮЦИЯ ЭВМ»

09.02.03 Программирование в компьютерных
системах

Выполнил
обучающийся гр. П-270 ______    Яшурин Александр Дмитриевич __. __. 2020

Оценка
за выполнение                                                       ­­_____________

Проверила 
          
______________                   Карасова
Аида Абдулкадыровна

__.
__.2022

Новый Уренгой 2022

                                                                       Содержание

Введение

Начало эпохи ЭВМ

Первое поколение
ЭВМ

Второе поколение
ЭВМ

Третье поколение
ЭВМ

Четвертое
поколение ЭВМ

Сравнительные
характеристики поколений ЭВМ

Заключение

Список литературы
и интернет ресурсов

Введение

 Человеческое общество по мере своего развития овладевало не
только веществом и энергией, но и информацией. С появлением и массовым
распространение компьютеров человек получил мощное средство для эффективного
использования информационных ресурсов, для усиления своей интеллектуальной
деятельности. С этого момента (середина
XX века) начался переход от индустриального общества к обществу
информационному, в котором главным ресурсом становится информация.

Возможность использования членами общества
полной, своевременной и достоверной информации в значительной мере зависит от
степени развития и освоения новых информационных технологий, основой которых
являются компьютеры. Рассмотрим основные вехи в истории их развития.

Вычислительная
техника
 является
важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми
приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные
 счётные палочки, которые и сегодня используются
в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти
приспособления становились более сложными, например, такими как
 финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для
наглядного представления количества считаемых предметов. Такими
приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.

Постепенно из
простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные
устройства
: абак (счёты), логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер. Несмотря на
простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат
при помощи простых счёт даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного
калькулятора. Естественно, производительность и скорость счёта современных
вычислительных устройств давно уже превосходят возможности самого выдающегося
расчётчика-человека.

Человечество
научилось пользоваться простейшими счётными приспособлениями тысячи лет назад.
Наиболее востребованной оказалась необходимость определять количество
предметов, используемых в меновой торговле. Одним из самых простых решений было
использование весового эквивалента меняемого предмета, что не требовало точного
пересчёта количества его составляющих. Для этих целей использовались простейшие
балансирные
 весы, которые
стали одним из первых устройств для количественного определения
 массы. Принцип эквивалентности широко
использовался и в другом простейшем счётном устройстве – абак, или счёты.
Количество подсчитываемых предметов соответствовало числу передвинутых костяшек
этого инструмента. Сравнительно сложным приспособлением для счёта могли быть
чётки, применяемые в практике многих религий. Верующий как на счётах отсчитывал
на зёрнах чёток число произнесённых молитв, а при проходе полного круга чёток
передвигал на отдельном хвостике особые зёрна-счётчики, означающие число
отсчитанных кругов. С изобретением зубчатых
колёс появились и гораздо более сложные устройства выполнения расчётов.

Обо всех поколениях ЭВМ,
об истории развития компьютерной техники, я хочу рассказать в своем реферате.

Начало эпохи ЭВМ

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

Основные идеи, по которым
долгие годы развивалась вычислительная техника, были сформулированы в 1946 г.
американским математиком Джоном фон Нейманом. Они получили название архитектуры
фон Неймана.

В 1949 году была построена
первая ЭВМ с архитектурой фон Неймана – английская машина
EDSAC. Годом позже появилась
американская ЭВМ
EDVAC.

В нашей стране первая ЭВМ была
создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина.
Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.

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

Электронно-вычислительную
технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы. Кроме
того, машины разных поколений различаются логической
архитектурой и программным
обеспечением,
быстро
действием, оперативной памятью,
способом ввода и вы
вода информации и
т.д.

Первая ЭВМ —
универсальная машина на электронных лампах — была построена в США в 1945 году.

Эта машина
называлась ENIАС (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и
вычислитель). Конструкторами ЕNIАС были Дж. Моучли и Дж. Эккерт. Скорость счета
этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.

Первый
электронный
 компьютер ЕNIАС программировался с помощью штекерно – коммутационного
способа, т. е. программа строилась путем соединения проводниками отдельных
блоков машины на коммутационной доске. Эта сложная и утомительная процедура
подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по
к
oторым долгие годы
развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским
математиком Джоном фон Нейманом.

В 1946 году в
журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса
«Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного
вычислительного устройства». В этой статье были изложены принципы устройства и
работы ЭВМ. Главный из них — принцип хранимой в памяти
 программы, согласно которому
данные и программа помещаются в общую память машины.

Принципиальное
описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ. Идеи,
изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон
Неймана».

В 1949 году была
построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана — английская машина ЕDSAС. Годом
позже появилась американская ЭВМ ЕDVAС. Названные машины существовали в
единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах
мира в 50-х годах XX века.

В нашей стране
первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая электронная
счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев[1]

Велика роль
академика С. А. Лебедева в создании отечественных компьютеров.  Под его
руководством в 50-х годах были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1
(быстродействующая электронная счетная машина), БЭСМ-2, М-20. В то время эти машины
были одними из лучших в мире.

В 60-х годах XX
века С. А. Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4,
М-220, М-222. Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6. Это
первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион
операций в секунду.

Последующие идеи
и разработки С. А. Лебедева способствовали созданию более совершенных машин
следующих поколений.

Первое поколение ЭВМ

 Первое поколение
ЭВМ

— ламповые машины 50-х годов. Скорость счета самых быстрых машин первого
поколения доходила до 20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных
использовались перфоленты и перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин
была невелика (могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы),
то они, главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не
связанных с переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие
сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных
метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для таких
машин    составлялись    на языках    машинных    команд, поэтому
программирование в те времена было доступно немногим. Принято считать, что
первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй мировой войны после
 1943 года, хотя первым
работающим представителем следовало бы считать машину V-1 (Z1)
 Конрада Цузе, продемонстрированную друзьям и Гг
родственникам в
 1938 году. Это была первая электронная (построенная на
самодельных аналогах
 реле) машина,
капризная в обращении и ненадёжная в вычислениях. В мае
 1941 года в Берлине Цузе представил
машину Z3, вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд недостатков, это
был первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог бы иметь
коммерческий успех.

Принято
считать, что первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй мировой войны после 
1943 года,
хотя первым работающим представителем следовало бы считать машину V-1 (Z1) 
Конрада Цузе,
продемонстрированную друзьям и Гг родственникам в 
1938 году.
Это была первая электронная (построенная на самодельных аналогах 
реле)
машина, капризная в обращении и ненадёжная в вычислениях. В мае 
1941 года в БерлинеЦузе
представил машину Z3, вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд
недостатков, это был первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог
бы иметь коммерческий успех.

Однако первыми
ЭВМ считаются английский
 Colossus (1943 г.) и американский ENIAC (1945 г.). ENIAC
был первым компьютером на вакуумных лампах.

ЭВМ
первого поколения в качестве элементной базы использовали электронные лампы и
реле; оперативная память выполнялась на триггерах, позднее на ферритовых
сердечниках. 
Элементная
база первых вычислительных машин – электронные лампы – определяла их большие
габариты, значительное энергопотребление, низкую надежность и, как следствие,
небольшие объемы производства и узкий круг пользователей, главным образом, из
мира науки. В таких машинах практически не было средств совмещения операций
выполняемой программы и распараллеливания работы различных устройств; команды
выполнялись одна за другой, АЛУ простаивало в процессе обмена данными с
внешними устройствами, набор которых был очень ограниченным. Объем оперативной
памяти БЭСМ-2, например, составлял 2048 39-разрядных слов, в качестве внешней
памяти использовались магнитные барабаны и накопители на магнитной ленте. Очень
трудоемким и малоэффективным был процесс общения человека с машиной первого
поколения. Как правило, сам разработчик, написавший программу в машинных кодах,
вводил ее в память ЭВМ с помощью перфокарт и затем вручную управлял ее
выполнением. Электронный монстр на определенное время отдавался в безраздельное
пользование программисту, и от уровня его мастерства, способности быстро
находить и исправлять ошибки и умения ориентироваться за пультом ЭВМ во многом
зависела эффективность решения вычислительной задачи. Ориентация на ручное
управление определяла отсутствие каких бы то ни было возможностей буферизации
программ.

ЭВМ
первого поколения отличались невысокой надежностью, требовали системы
охлаждения и имели значительные габариты. Процесс программирования требовал
значительного искусства, хорошего знания архитектуры ЭВМ и ее программных
возможностей. Сначала использовалось программирование в кодах ЭВМ (машинный
код) , затем появились автокоды и ассемблеры, в определенной мере
автоматизирующие процесс программирования задач. ЭВМ первого поколения
использовались для научно-технических расчетов. Процесс программирования больше
напоминал искусство, которым занимался весьма узкий круг математиков,
электроников и физиков. 

Все ЭВМ I-го поколения функционировали на основе электронных ламп, что делало их
ненадежными – лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными,
неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные
корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии
и выделяли много тепла.

Притом для каждой машины использовался свой язык
программирования. Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического
устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение
практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и
быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты,
перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства, оперативные запоминающие
устройства были реализованы на основе ртутных линий задержки электроннолучевых
трубок.

Эти неудобства начали преодолевать путем интенсивной разработки
средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ,
упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования.
Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре
компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим
из опыта эксплуатации компьютеров.

Второе поколение ЭВМ

 В 1949 году в
США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу.
Он получил название транзистор. В 60-х годах транзисторы стали
элементной базой для ЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые
элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее,
надежнее, менее энергоемкими. Быстродействие большинства машин достигло
десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в
сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили
устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на
магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ
информационно-справочные, поисковые системы (это связано с необходимостью
длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации). Во времена
второго поколения активно стали развиваться языки программирования высокого
уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Программирование как элемент
грамотности стало широко распространяться, главным образом среди людей с высшим
образованием.

Второе поколение
ЭВМ – это переход к транзисторной элементной базе, появление первых мини-ЭВМ.

Компьютеры
второго поколения обычно состояли из большого количества печатных плат, каждая
из которых содержала от одного до четырёх
 логических вентилей или триггеров. В
частности,
 IBM Standard
Modular System
 определяла
стандарт на такие платы и разъёмы подключения для них. В
 1959 году на основе транзисторов IBM выпустила мейнфрейм IBM 7090 и машину среднего класса IBM 1401. Последняя использовала перфокарточный ввод и стала самым популярным компьютером
общего назначения того времени: в период 1960—1964 гг. было выпущено более
100 тыс. экземпляров этой машины. В ней использовалась память на 4000 символов
(позже увеличенная до 16 000 символов). Многие аспекты этого проекта были
основаны на желании заменить перфокарточные машины, которые широко использовались
начиная с
 1920-х до самого начала 1970-х гг. В 1960 году IBM выпустила транзисторную IBM 1620, изначально только перфоленточную, но
вскоре обновлённую до перфокарт. Модель стала популярна в качестве научного
компьютера, было выпущено около 2000 экземпляров. В машине использовалась
память на магнитных сердечниках объёмом до 60 000 десятичных цифр.

В том же 1960
году
 DEC выпустила свою первую модель — PDP-1, предназначенную для использования
техническим персоналом в лабораториях и для исследований.

В 1961 году Burroughs Corporation выпустила B5000, первый двухпроцессорный компьютер с виртуальной памятью. Другими уникальными
особенностями были
 стековая
архитектура,
 адресация на
основе дескрипторов, и отсутствие программирования напрямую на
 языке ассемблера.

Компьютер
второго поколения
 IBM 1401,
выпускавшийся в начале 1960-х, занял около трети мирового рынка компьютеров,
было продано более 10 000 таких машин.

Применение
полупроводников позволило улучшить не только
 центральный процессор, но и периферийные
устройства. Второе поколения устройств хранения данных позволяло сохранять уже
десятки миллионов символов и цифр. Появилось разделение на жёстко закреплённые
(fixed) устройства хранения, связанные с процессором высокоскоростным
каналом передачи данных, и сменные (removable) устройства. Замена
кассеты дисков в сменном устройстве требовала лишь несколько секунд. Хотя
ёмкость сменных носителей была обычно ниже, но их заменяемость давала
возможность сохранения практически неограниченного объёма данных.
 Магнитная лента обычно применялось для архивирования данных,
поскольку предоставляла больший объём при меньшей стоимости.

Во многих
машинах второго поколения функции общения с периферийными устройствами
делегировались специализированным
 сопроцессорам.
Например, в то время как
 периферийный
процессор
 выполняет
чтение или пробивку перфокарт, основной процессор выполняет вычисления или
ветвления по программе. Одна шина данных переносит данные между памятью и
процессором в ходе цикла выборки и исполнения инструкций, и обычно другие шины
данных обслуживают периферийные устройства. На
 PDP-1 цикл обращения
к памяти занимал 5 микросекунд; большинство инструкций требовали 10
микросекунд: 5 на выборку инструкции и ещё 5 на выборку операнда.

«Сетунь» была первым компьютером на основе троичной логики, разработана в 1958 году в Советском
Союзе. Первыми советскими серийными полупроводниковыми ЭВМ стали
 «Весна» и «Снег», выпускаемые с 1964 по 1972 год. Пиковая производительность ЭВМ «Снег»
составила 300 000 операций в секунду. Машины изготавливались на базе
транзисторов с тактовой частотой 5 МГц. Всего было выпущено 39 ЭВМ.

Лучшей
отечественной ЭВМ 2-го поколения считается
 БЭСМ-6, созданная в 1966 году.

Получает
дальнейшее развитие принцип автономии – он реализуется уже на уровне отдельных
устройств, что выражается в их модульной структуре. Устройства ввода-вывода
снабжаются собственными УУ (называемыми контроллерами), что позволило
освободить центральное УУ от управления операциями ввода-вывода.

Совершенствование
и удешевление ЭВМ привели к снижению удельной стоимости машинного времени и
вычислительных ресурсов в общей стоимости автоматизированного решения задачи
обработки данных, в то же время расходы на разработку программ (т.е.
программирование) почти не снижались, а в ряде случаев имели тенденции к росту.
Таким образом, намечалась тенденция к эффективному программированию, которая
начала реализовываться во втором поколении ЭВМ и получает развитие до
настоящего времени.

Начинается
разработка на базе библиотек стандартных программ интегрированных систем,
обладающих свойством переносимости, т.е. функционирования на ЭВМ разных марок.
Наиболее часто используемые программные средства выделяются в ППП для решения
задач определенного класса.

Совершенствуется
технология выполнения программ на ЭВМ: создаются специальные программные
средства – системное ПО.

Цель создания
системного ПО – ускорение и упрощение перехода процессором от одной задачи к
другой. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто
автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали
коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом
современных операционных систем, они стали первыми системными программами,
предназначенными для управления вычислительным процессом. В ходе реализации
систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления
заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую
работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких
заданий, как правило, в виде колоды перфокарт, получила название пакета
заданий. Этот элемент жив до сих пор: так называемые пакетные (или командные)
файлы MS DOS есть не что иное, как пакеты заданий (расширение в их имени bat
является сокращением от английского слова batch, что означает пакет).

К отечественным
ЭВМ второго поколения относятся Проминь, Минск, Раздан, Мир.

Третье поколение ЭВМ

 Третье поколение ЭВМ создавалось
на новой элементной базе — интегральных схемах: на маленькой пластине из
полупроводникового материала, площадью менее 1 см2 монтировались
сложные электронные схемы. Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС
содержали в себе десятки, затем — сотни элементов (транзисторов, сопротивлений
и др.). Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче,
их стали называть большими интегральными схемами — БИС; затем появились
сверхбольшие интегральные схемы — СБИС. ЭВМ третьего поколения начали производиться
во второй половине 60-х годов, когда американская фирма
IBM приступила к выпуску системы
машин
IBM-360. В Советском Союзе в 70-х
годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к
третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.
Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной
машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным)
режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких
миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип
внешних запоминающих устройств — магнитные диски. Широко используются новые
типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период
существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных,
первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного
проектирования (САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие
линия малых (мини) ЭВМ.

Элементная база ЭВМ – малые интегральные схемы
(МИС), содержавшие на одной пластинке сотни или тысячи транзисторов. Управление
работой этих машин происходило с алфавитно-цифровых терминалов. Для управления
использовались языки высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы вводились
как с терминала, так и с перфокарт и перфолент. Машины предназначались для
широкого использования в различных областях науки и техники (проведение
расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря
интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные
характеристики ЭВМ и резко снизить цены на аппаратное обеспечение. Например,
машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют
больший объем оперативной памяти, увеличенное быстродействие, повышенную
надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Интегральная схема, чип – “микроэлектронное изделие, имеющее
высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и рассматриваемое
как единое конструктивное целое”. (Горохов П.К. Толковый словарь по
радиоэлектронике. Основные термины. М.: Русский язык, 1993). До изобретения
интегральной микросхемы (в 1958 г.) каждый компонент электронной схемы
изготавливался отдельно, а затем компоненты соединялись посредством пайки. Появление
интегральных микросхем изменило всю технологию. При этом электронная аппаратура
стала более дешевой. Микросхема представляет собой многослойное хитросплетение
сотен схем, настолько крошечных, что их невозможно разглядеть невооруженным
глазом. В этих схемах есть и пассивные компоненты — резисторы, создающие
сопротивление электрическому току, и конденсаторы, способные накапливать заряд.
Однако самыми важными компонентами интегральных микросхем являются транзисторы
— приборы, способные как усиливать напряжение, так и включать и выключать его,
“разговаривая” на двоичном языке. Третье поколение связывается с
появлением ЭВМ с элементной базой на интегральных схемах (ИС). В январе 1959 г.
Д. Килби была создана первая интегральная схема, представляющая собой тонкую
германиевую пластинку длиной в 1 см. Для демонстрации возможностей интегральной
технологии фирма Texas Instruments создала для ВВС США бортовой компьютер,
содержащий 587 интегральных схем и объемом в 150 раз меньшим, чем у аналогичной
ЭВМ старого образца. Но у интегральной схемы Килби был ряд существенных
недостатков, которые были устранены с появлением в том же году планарных
интегральных схем Р. Нойса. С этого момента ИС-технология начала свое
триумфальное шествие, захватывая все новые разделы современной электроники и, в
первую очередь, вычислительную технику.
 Первые специальные бортовые ЭВМ по ИС-технологии проектируются и
строятся по заказам военного ведомства США. Новая технология обеспечивала
большие надежность, технологичность и быстродействие вычислительной техники при
существенном уменьшении ее габаритов. На одном квадратном миллиметре
интегральной схемы оказалось возможным размещать тысячи логических элементов.
Однако не только ИС-технология определила появление нового поколения ЭВМ – ЭВМ
третьего поколения, как правило, образуют серии моделей, программно совместимых
снизу вверх и обладающих возрастающими от модели к модели возможностями. Вместе
с тем, данная технология позволяла реализовывать намного более сложные
логические архитектуры ЭВМ и их периферийного оборудования, что существенно
расширяло функциональные и вычислительные возможности ЭВМ.

Наиболее важным
критерием различия ЭВМ второго и третьего поколений является существенное
развитие архитектуры ЭВМ, удовлетворяющей требованиям как решаемых задач, так и
работающих на них программистов. С разработкой экспериментальных ЭВМ Stretch
фирмы IBM и Atlas Манчестерского университета подобная концепция архитектуры
ЭВМ стала реальностью; воплотила ее уже на коммерческой основе фирма IBM созданием
широко известной серии IBM/360. Частью ЭВМ становятся операционные системы,
появились возможности мультипрограммирования; многие задачи управления памятью,
устройствами ввода/вывода и другими ресурсами стали брать на себя операционные
системы или же непосредственно аппаратная часть ЭВМ.

Первой такой
серией, с которой принято вести отсчет третьего поколения, является широко
известная серия моделей IBM Series/360 (или кратко IBM/360), серийный выпуск
которой был начат в США в 1964 г; а уже к 1970 г. серия включала 11 моделей.
Данная серия оказала большое влияние на дальнейшее развитие ЭВМ общего
назначения во всех странах в качестве эталона и стандарта для многих проектных
решений в области вычислительной техники. Среди других ЭВМ третьего поколения можно
отметить такие модели как PDP-8, PDP-11, B3500 и целый ряд других. В СССР и
других странах СЭВ с 1972 г. было начато производство Единой серии ЭВМ (ЕС
ЭВМ), копирующей (насколько это было технологически возможно) серию IBM/360.
Наряду с серией ЕС ЭВМ в странах СЭВ и СССР с 1970 г. было начато производство
серии малых ЭВМ (СМ ЭВМ), совместимой с известной PDP-серией.

Если модели серии
IBM/360 не полностью использовали ИС-технологию (применялись и методы
миниатюризации дискретных транзисторных элементов), то новая серия IBM/370 была
реализована уже по 100%-й ИС-технологии, сохраняла преемственность с 360-й
серией, но ее модели имели значительно более лучшие технические характеристики,
более развитую систему команд и ряд важных архитектурных новшеств.

Значительно более
мощным становится программное обеспечение, обеспечивающее функционирование ЭВМ
в различных режимах эксплуатации. Появляются развитые системы управления базами
данных (СУБД), системы автоматизирования проектных работ (САПР) различного
назначения, совершенствуются АСУ, АСУТП и др. Большое внимание уделяется
созданию пакетов прикладных программ (ППП) различного назначения. По-прежнему
появляются новые и развиваются существующие языки и системы программирования,
количество которых достигает уже порядка 3000. Наиболее широкое применение ЭВМ
третьего поколения нашли в качестве технической основы создания больших и
сверхбольших информационных систем. Важную роль в решении данной проблемы
сыграло создание программного обеспечения (СУБД), обеспечивающего создание и
ведение баз и банков данных различного назначения. Разнообразие вычислительных
и программных средств, а также периферийного оборудования поставило на повестку
дня вопросы эффективного выбора комплексов программно-вычислительных средств
для тех или иных приложений.

О развитии ВТ
третьего поколения в СССР следует сказать особо. Для выработки единой
технической политики в области вычислительной техники в 1969 г. по инициативе
Союза была создана Межправительственная комиссия с Координационным центром, а
затем и Советом главных конструкторов. Было принято решение о создании аналога
серии IBM/360 в качестве основы вычислительной техники стран СЭВ. Для этого
были сконцентрированы усилия больших научно-исследовательских и
проектно-конструкторских коллективов, привлечено более 20 тыс. ученых и
высококвалифицированных специалистов, создан крупный научно-исследовательский
центр вычислительной техники (НИЦЭВТ), что позволило в начале 70-х годов
наладить серийное производство первых моделей ЕС ЭВМ. Сразу же следует
отметить, что модели ЕС ЭВМ (особенно первые) являлись далеко не лучшими
копиями соответствующих оригиналов серии IBM/360.

Конец 60-х годов
в СССР характеризуется большим разнообразием несовместимых средств
вычислительной техники, серьезно уступающим по основным показателям лучшим
зарубежным моделям, что потребовало выработки более разумной технической
политики в данном стратегически важном вопросе. Принимая во внимание весьма
серьезное отставание в этом вопросе от развитых в компьютерном отношении стран
(и в первую очередь, от извечного конкурента – США) и было принято
вышеуказанное решение, выглядевшее весьма заманчиво – использовать отработанную
и апробированную в течение 5 лет и уже хорошо зарекомендовавшую себя IBM-серию
с целью быстрого и дешевого внедрения ее в народное хозяйство, открывая широкий
доступ к весьма богатому программному обеспечению, созданному к тому времени за
рубежом. Но все это являлось лишь тактическим выигрышем, стратегии же развития
отечественной вычислительной техники был нанесен мощный нокаутирующий удар.

Четвертое поколение ЭВМ

 Очередное революционное
событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма
Intel объявила о создании
микропроцессора. Микропроцессор — это сверхбольшая интегральная схема,
способная выполнять функции основного блока компьютера — процессора.
Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические
устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с устройствами
ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ
относятся к машинам четвертого поколения. Существенным отличием микроЭВМ от
своих предшественников являются их малые габариты (размеры бытового телевизора)
и сравнительная дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в
розничной продаже. Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные
компьютеры (ПК).  Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года
«законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма
IBM. Ее конструкторам удалось
создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на
профессиональные ПК. Машины этой серии получили название
IBM PC (Personal Computer). Появление и
распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с
появлением книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым
явлением. С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные
технологии», без которых уже становится невозможным обойтись в большинстве
областей человеческой деятельности.
Другая
линия в развитии ЭВМ четвертого поколения, это — суперкомпьютер. Машины этого
класса имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду.
Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс. 

Элементная база ЭВМ – большие
интегральные схемы (БИС). Наиболее яркие представители четвертого поколения ЭВМ
– персональные компьютеры (ПК). Связь с пользователем осуществлялась
посредством цветного графического дисплея с применением языков высокого уровня.

Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной
техники, разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС),
которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению
стоимости производства компьютеров.

В 1980 г.
центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле
площадью 1/4 дюйма (0,635 см2.). БИСы применялись уже в таких
компьютерах, как “Иллиак” , ”Эльбрус”, ”Макинтош ”. Быстродействие таких машин
составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500
млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько
команд над несколькими наборами операндов.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют
собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и
общее поле внешних устройств. Ёмкость оперативной памяти порядка 1 – 64 Мбайт.

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов
привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало
предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines
Corporation) — ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в
 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы
на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры-
 IBM PC.

Машины предназначались для резкого повышения производительности
труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту.
Высокая степень интеграции способствовала увеличению плотности компоновки
электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что привело к увеличению
быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Все это оказывает существенное
воздействие на логическую структуру (архитектуру) ЭВМ и на ее ПО. Более тесной
становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно
операционной системы (ОС) (или монитора) – набора программ, которые организуют
непрерывную работу машины без вмешательства человека.

Сравнительные
характеристики поколений ЭВМ

Характеристики

Поколения
ЭВМ

I

II

III

IV

Годы применения

1948 – 1958 гг.

1959 – 1967 гг.

1968 – 1973 гг.

1974 – наст. время.

Элементная база

Электронные лампы – диоды и триоды.

Полупроводниковые
приборы.

Малые интегральные схемы (МИС), содержавшие на одной
пластинке сотни или тысячи транзисторов.

Большие
интегральные схемы (БИС).

Размеры

ЭВМ
размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы.

ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.
Также ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, но во
II поколении уменьшились размеры и масса.

ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.

Высокая
степень интеграции способствовала увеличению плотности компоновки электронной
аппаратуры, повышению ее надежности, что привело к увеличению быстродействия
ЭВМ и снижению ее стоимости. Компактные ЭВМ –
персональные компьютеры.

Количество ЭВМ в
мире

Десятки.

Тысячи.

Десятки тысяч.

Миллионы.

Быстродействие

10 – 20 тыс. операций в секунду.

100 – 1000 тыс. операций в секунду.

1 – 10 млн. операций в секунду.

10 – 100 млн. операций в секунду.

Объем
оперативной памяти

1:2 кбайта.

2 – 32 кбайта.

64 кбайта.

2 – 5 мбайт.

Типичные модели

МЭСМ, БЭСМ-2.

БЭСМ-6, Минск-2.

IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ.

IBM-PC, Apple.

Носитель
информации

Перфокарта, перфолента.

Магнитная лента.

Диск.

Гибкий и лазерный диски.

Заключение

Разработки в области вычислительной
техники продолжаются. ЭВМ пятого поколения
— это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен
быть высокий интеллектуальный уровень. В них будет возможным ввод с голоса,
голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание».

Машины пятого поколения —
это реализованный искусственный интеллект.

В соответствии с общепринятой методикой оценки
развития вычислительной техники первым поколением считались 
ламповые компьютеры, вторым — транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных
схемах
, а четвёртым
— с использованием 
микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт
увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры
пятого поколения должны были стать следующим шагом, и для достижения
сверхпроизводительности, – осуществлять взаимодействие неограниченного набора
микропроцессоров.

ПК – настольный или
портативный компьютер, который использует микропроцессор в качестве
единственного центрального процессора, выполняющего все логические и
арифметические операции. Эти компьютеры относят к вычислительным машинам
четвертого и пятого поколения. Помимо ноутбуков, к переносным микрокомпьютерам
относят и карманные компьютеры — палмтопы. Основными признаками ПК являются
шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных
средств, ориентация на широкий круг потребителей.

С развитием
полупроводниковой техники персональный компьютер, получив компактные
электронные компоненты, увеличил свои способности вычислять и запоминать. А
усовершенствование программного обеспечения облегчило работу с ЭВМ для лиц с
весьма слабым представлением о компьютерной технике. Основные компоненты: плата
памяти и дополнительное запоминающее устройство с произвольной выборкой (РАМ);
главная панель с микропроцессором (центральным процессором) и местом для РАМ;
интерфейс печатной платы; интерфейс платы дисковода; устройство дисковода (со
шнуром), позволяющее считывать и записывать данные на магнитных дисках; съемные
магнитные или гибкие диски для хранения информации вне компьютера; панель для
ввода текста и данных.

Сейчас ведутся интенсивные
разработки ЭВМ V поколения. Разработка последующих поколений компьютеров
производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции,
использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Ставятся
совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед
разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение
производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти,
то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание
искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из
представленных фактов), развитие “интеллектуализации” компьютеров –
устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны
воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с
человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с
одного языка на другой. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже
тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником
человеку во всех областях.

В своем реферате, я рассказала
об истории развития компьютерной техники. Я думаю, что информация, содержащаяся
в этом реферате,  будет полезна.

Список литературы и интернет ресурсов

История вычислительной техники

Материал из Википедии

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%F1%F2%EE%F0%E8%FF_%E2%FB%F7%E8%F1%EB%E8%F2%E5%EB%FC%ED%EE%E9_%F2%E5%F5%ED%E8%EA%E8   

Развитие и история информатики

http://www.gym075.edusite.ru/istoriyavt.html

МОУ – СОШ с.
Журавлевка

«История развития компьютерной
 техники»

Работу подготовила:

учащаяся 7класса

Хомутова Анастасия

Работу  проверил:

учитель 
Ворожейкина Т.Е.

2020
год

Содержание.

Введение.

Начало
эпохи ЭВМ

Первое
поколение ЭВМ

Второе
поколение ЭВМ.

Третье
поколение ЭВМ.

Четвертое
поколение ЭВМ

Пятое  поколение ЭВМ ……………………………………………………………………

Заключение.

Список
литературы.

Актуальность темы: Человек
XXI века активно стремиться использовать
все научные разработки цивилизации – компьютер и Интернет. В наше время трудно
представить себе, что без компьютеров можно обойтись. Сегодня компьютерами
пользуются все и везде. Компьютер не просто изобретение – это результат
длительной технической эволюции, продукт
 
творческой деятельности множества людей.

Цель работы: изучить
историю развития компьютерной техники.

Задачи:

1.
Изучить
и систематизировать имеющийся материал по теме.

2.
Оформить
и представить работу (
развивать практические умения
использования офисных программ в учебной деятельности, а именно использование
программ для работы с текстом, для подготовки презентаций выполненных работ.
Параллельно решается задача обучения проектной деятельности с использованием
офисных программ).

Гипотеза:

Если бы
человек не совершенствовал научные и интеллектуальные способности не применял
их на практике, то время «стояло» бы на месте, так как не развивалась бы
электронная техника.

    Методы исследования:


теоретический (
изучение литературы, обобщение);


практический (
оформление и представление работы с
использованием офисных программ)

Введение.

Человеческое
общество по мере своего развития овладевало не только веществом и энергией, но
и информацией. С появлением и массовым распространение компьютеров человек
получил мощное средство для эффективного использования информационных ресурсов,
для усиления своей интеллектуальной деятельности. С этого момента (середина
XX века) начался переход от
индустриального общества к обществу информационному, в котором главным ресурсом
становится информация.

Возможность
использования членами общества полной, своевременной и достоверной информации в
значительной мере зависит от степени развития и освоения новых информационных
технологий, основой которых являются компьютеры. Рассмотрим основные вехи в
истории их развития.

 

Начало эпохи ЭВМ

Первая ЭВМ[1]  ENIAC была  создана в конце 1945 г. в США.

Основные
идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были
сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном фон Нейманом. Они
получили название архитектуры фон Неймана.

В 1949 году
была построена первая ЭВМ с архитектурой  фон Неймана – английская машина
EDSAC. Годом позже появилась
американская ЭВМ
EDVAC.

В нашей
стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ — малая
электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев.

http://kolomna-school7-ict.narod.ru/DATA/p15112.jpg       Сергей Алексеевич
Лебедев (1902 – 1974). 

Родился в Нижнем
Новгороде. В 1921 году он экстерном сдал экзамены за среднюю школу и поступил в
МВТУ на электротехнический факультет. Велика его роль в разработке
математического обеспечения для всех отечественных ЭВМ.

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

Электронно-вычислительную
технику принято делить на поколения, связанные со сменой элементной базы. Кроме
того, машины разных поколений различаются логической
архитектурой и программным
обеспечением,
быстро
действием, оперативной памятью,
способом ввода

Первое поколение ЭВМ

ЭВМ первого поколения появились в 1946 году. Они были сделаны на
основе электронных ламп, что делало их ненадежными – лампы приходилось часто
менять.

Скорость счета самых быстрых машин первого поколения доходила до
20 тысяч операций в секунду. Для ввода программ и данных использовались
перфоленты и перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин была невелика
(могла вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они,
главным образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных
с переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие сооружения,
содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни квадратных метров,
потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт. Программы для  таких машин   
составлялись    на языках    машинных    команд, поэтому программирование в те
времена было доступно немногим.

             http://kolomna-school7-ict.narod.ru/DATA/p15114.jpg                     

                                                         ЭВМ EDSAC

 

Второе поколение ЭВМ.

В 1949 году в
США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу.
Он получил название транзистор. В 60-х годах транзисторы стали
элементной базой для ЭВМ второго поколения. Переход на полупроводниковые
элементы улучшил качество ЭВМ по всем параметрам: они стали компактнее,
надежнее, менее энергоемкими. Быстродействие большинства машин достигло
десятков и сотен тысяч операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в
сотни раз по сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили
устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на
магнитных лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ
информационно-справочные, поисковые системы (это связано с необходимостью
длительно хранить на магнитных носителях большие объемы информации).
Во времена второго поколения активно стали развиваться
языки программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН, АЛГОЛ,
КОБОЛ. Программирование как элемент грамотности стало широко распространяться,
главным образом среди людей с высшим образованием.

Третье поколение ЭВМ.

Третье
поколение ЭВМ
создавалось на новой элементной базе —
интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового материала,
площадью менее 1 см2 монтировались сложные электронные схемы. Их
назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе десятки, затем —
сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). Когда степень интеграции
(количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными
схемами — БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы — СБИС. ЭВМ
третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда
американская фирма
IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. В Советском Союзе в 70-х
годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ). Переход к
третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.
Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной
машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным)
режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких
миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип
внешних запоминающих устройств — магнитные диски. Широко используются новые
типы устройств ввода-вывода: дисплеи, графопостроители. В этот период
существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных,
первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного
проектирования (САПР) и управления (АСУ). В 70-е годы получила мощное развитие
линия малых (мини) ЭВМ.

http://kolomna-school7-ict.narod.ru/DATA/p15116.jpg

Миникомпьютер на
интегральных схемах

Четвертое поколение ЭВМ

Очередное
революционное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская
фирма
Intel объявила о создании микропроцессора. Микропроцессор — это
сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока
компьютера — процессора. Первоначально микропроцессоры стали встраивать в
различные технические устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив
микропроцессор с устройствами ввода-вывода, внешней памяти, получили новый тип
компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого поколения.
Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников являются их малые
габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная дешевизна. Это первый
тип компьютеров, который появился в розничной продаже.

Самой
популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются персональные компьютеры (ПК). 
Первый ПК появился на свет в 1976 году в США. С 1980 года «законодателем мод»
на рынке ПК становится американская фирма
IBM. Ее конструкторам удалось
создать такую архитектуру, которая стала фактически международным стандартом на
профессиональные ПК. Машины этой серии получили название
IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение
ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением
книгопечатания. Именно ПК сделали компьютерную грамотность массовым явлением. С
развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без
которых уже становится невозможным обойтись в большинстве областей человеческой
деятельности.

Другая линия
в развитии ЭВМ четвертого поколения, это — суперкомпьютер. Машины этого класса
имеют быстродействие сотни миллионов и миллиарды операций в секунду.
Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс.

Пятое поколение ЭВМ     (Машины с искусственным интеллектом)

Кратко основную концепцию ЭВМ пятого
поколения можно сформулировать следующим образом:

1. Компьютеры на сверхсложных
микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих
десятки последовательных инструкций программы.

2. Компьютеры с многими сотнями
параллельно работающих процессоров, позволяющих строить системы обработки
данных и знаний, эффективные сетевые компьютерные системы.

   Уже сейчас компьютеры способны
воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с
человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с
одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем
пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.

    Многие успехи, которых достиг
искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные
системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации
(фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку
генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в
инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт
– везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные
системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например
распределенное представление знаний и решение задач в интернете: благодаря им в
ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей
человеческой деятельности.

Характеристика различных поколений ЭВМ

Характеристика

1 поколение

2 поколение

3 поколение

4 поколение

Годы приме-нения

1945 – 1955

1955 – 1965

1965 – 1980

1980-…

Основной элемент

Электронная лампа

Транзистор

Интегральная схема (ИС)

Большая ИС (БИС)

Быстродействие

1000 оп/сек

100000 оп/сек

10000000 оп/сек

1010 оп/сек

Носитель информации

Перфо-карты

Магнитные ленты

Магнитные диски

CD,
DVD,
флеш

Заключение.

Подводя итоги, можно сказать, что развитие новых технологий
привело к большому прогрессу. В нынешнее время не составляет труда обучаться с
помощью персонального компьютера. Каждый имеет доступ в интернет, что
способствует развитию.
Это позволит
общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний
в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.

  Но, к
сожалению, открытия ЭВМ привяло к ряду значительных минусов.  Сидеть за
компьютером и получать определенную информацию, к несчастью, вредно для
здоровья.  Поэтому человек должен контролировать процесс работы с
компьютером иначе возможно приведет его к серьезным проблемам со здоровьем.

В своем проекте, мы
рассказали об истории развития компьютерной техники. Мы думаем, что информация,
содержащаяся в  нём, будет полезна.

К сожалению, невозможно в рамках проекта охватить всю историю
компьютеров.

Список литературы.

1.    
Информатика
7 класс. Л.Л.Босова, А.Ю.Босова, Бином. Лаборатория базовых знаний. 2018 г.

2.    
Список использованных интернет ресурсов:

      
http://www.coolreferat.com

      
http://ru.wikipedia.org/wiki

      
http://infoshkola.info/evm/3-pokolenie/

      
http://pokolenie-pc.jimdo.com

      
http://ru.wikipedia.org/wiki

      
http://www.coolreferat.com/

Скачано с www.znanio.ru

Муниципальное бюджетнообразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 30»

«История развития

компьютерной техники»

Реферат

Ученица 8 А

класса

Дмитриева Дарья

История развития компьютерной техники

1

Оглавление

Введение ………………………………………………………………………………………………… 2

Начало эпохи ЭВМ

…………………………………………………………………………………. 4

Первое поколение ЭВМ …………………………………………………………………………… 7

Второе поколение ЭВМ ………………………………………………………………………….. 11

Третье поколение ЭВМ ………………………………………………………………………….. 16

Четвертое поколение ЭВМ ……………………………………………………………………… 22

Сравнительные характеристики поколений ЭВМ ……………………………………… 25

Заключение …………………………………………………………………………………………… 26

Список литературы и интернет ресурсов …………………………………………………. 28

История развития компьютерной техники

2

Введение

Человеческое общество по мере своего развития овладевало не только

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

распространение компьютеров человек получил мощное средство для

эффективного использования информационных ресурсов, для усиления своей

интеллектуальной деятельности. С этого момента (середина XX века) начался

переход от индустриального общества к обществу информационному, в

котором главным ресурсом становится информация.

Возможность использования членами общества полной, своевременной и

достоверной информации в значительной мере зависит от степени развития и

освоения новых информационных технологий, основой которых являются

компьютеры. Рассмотрим основные вехи в истории их развития.

Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса

вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений

были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня

используются в начальных классах многих школ для обучения счёту.

Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например,

такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для

наглядного представления количества считаемых предметов. Такими

приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.

Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и

более сложные устройства: абак (счёты), логарифмическая

линейка, механический арифмометр, электронный компьютер. Несмотря на

простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может

получить результат при помощи простых счёт даже быстрее, чем

нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно,

производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств

давно уже превосходят возможности самого выдающегося расчётчика

человека.

История развития компьютерной техники

3

Человечество научилось пользоваться простейшими счётными

приспособлениями тысячи лет назад. Наиболее востребованной оказалась

необходимость определять количество предметов, используемых в меновой

торговле. Одним из самых простых решений было использование весового

эквивалента меняемого предмета, что не требовало точного пересчёта

количества его составляющих. Для этих целей использовались простейшие

балансирные весы, которые стали одним из первых устройств для

количественного определения массы. Принцип эквивалентности широко

использовался и в другом простейшем счётном устройстве абак, или счёты.

Количество подсчитываемых предметов соответствовало числу передвинутых

костяшек этого инструмента. Сравнительно сложным приспособлением для

счёта могли быть чётки, применяемые в практике многих религий. Верующий

как на счётах отсчитывал на зёрнах чёток число произнесённых молитв, а при

проходе полного круга чёток передвигал на отдельном хвостике особые зёрна

счётчики, означающие число отсчитанных кругов. С изобретением зубчатых

колёс появились и гораздо более сложные устройства выполнения расчётов.

Обо всех поколениях ЭВМ, об истории развития компьютерной техники, я

хочу рассказать в своем реферате.

История развития компьютерной техники

4

Начало эпохи ЭВМ

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

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная

техника, были сформулированы в 1946 г. американским математиком Джоном

фон Нейманом. Они получили название архитектуры фон Неймана.

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

английская машина EDSAC. Годом позже появилась американская ЭВМ

EDVAC.

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

малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей

Алексеевич Лебедев.

Серийное производство ЭВМ началось в 50х годах XX века.

Электронновычислительную технику принято делить на поколения,

связанные со сменой элементной базы. Кроме того,

машины разных

поколений различаются логической архитектурой и программным

обеспечением, быстродействием, оперативной памятью, способом ввода и

вывода информации и т.д.

Первая ЭВМ универсальная машина на электронных лампах была

построена в США в 1945 году.

Эта машина называлась ENIАС (расшифровывается так: электронный

цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ЕNIАС были Дж.

Моучли и Дж. Эккерт. Скорость счета этой машины превосходила скорость

релейных машин того времени в тысячу раз.

Первый электронный компьютер ЕNIАС программировался с помощью

штекерно коммутационного способа, т. е. программа строилась путем

Электро

́

нная вычисли

́

тельная маши

́

на (сокр. ЭВМ) — вычислительная машина, построенная с

использованием в качестве функциональных элементов электронных устройств вместо

механических.

История развития компьютерной техники

5

соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной

доске. Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе

делала ее неудобной в эксплуатации.

Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная

техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном

фон Нейманом.

В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж. фон Неймана, Г.

Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической

конструкции электронного вычислительного устройства». В этой статье были

изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них принцип

хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа

помещаются в общую память машины.

Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть

архитектурой ЭВМ. Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили

название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».

В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана

английская машина ЕDSAС. Годом позже появилась американская ЭВМ

ЕDVAС. Названные машины существовали в единственных экземплярах.

Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 50х годах

XX века.

История развития компьютерной техники

6

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

малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей

Алексеевич Лебедев

Велика роль академика С. А. Лебедева в создании отечественных

компьютеров. Под его руководством в 50х годах были построены серийные

ламповые ЭВМ БЭСМ1 (быстродействующая электронная счетная машина),

БЭСМ2, М20. В то время эти машины были одними из лучших в мире.

В 60х годах XX века С. А. Лебедев руководил разработкой

полупроводниковых ЭВМ БЭСМЗМ, БЭСМ4, М220, М222. Выдающимся

достижением того периода была машина БЭСМ6. Это первая отечественная и

одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду.

Последующие идеи и разработки С. А. Лебедева способствовали созданию

более совершенных машин следующих поколений.

Сергей Александрович Лебедев специалист в области философии науки; доктор философских

наук, профессор.

История развития компьютерной техники

7

Первое поколение ЭВМ

Первое поколение ЭВМ ламповые машины 50х годов. Скорость счета

самых быстрых машин первого поколения доходила до 20 тысяч операций в

секунду. Для ввода программ и данных использовались перфоленты и

перфокарты. Поскольку внутренняя память этих машин была невелика (могла

вместить в себя несколько тысяч чисел и команд программы), то они, главным

образом, использовались для инженерных и научных расчетов, не связанных с

переработкой больших объемов данных. Это были довольно громоздкие

сооружения, содержавшие в себе тысячи ламп, занимавшие иногда сотни

квадратных метров, потреблявшие электроэнергию в сотни киловатт.

Программы для таких машин составлялись на языках машинных

команд, поэтому программирование в те времена было доступно немногим.

Принято считать, что первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй мировой

войны после 1943 года, хотя первым работающим представителем следовало

бы считать машину V-1 (Z1) Конрада Цузе, продемонстрированную друзьям и

Гг родственникам в 1938 году. Это была первая электронная (построенная на

самодельных аналогах реле) машина, капризная в обращении и ненадёжная в

вычислениях. В мае 1941 года в Берлине Цузе представил машину Z3,

вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд недостатков, это был

первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог бы иметь

коммерческий успех.

Принято считать, что первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй

мировой войны после 1943 года, хотя первым работающим представителем

следовало бы считать машину V-1 (Z1) Конрада Цузе, продемонстрированную

друзьям и Гг родственникам в 1938 году. Это была первая электронная

(построенная на самодельных аналогах реле) машина, капризная в обращении и

ненадёжная в вычислениях. В мае 1941 года в Берлине, Цузе представил

машину Z3, вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд недостатков,

История развития компьютерной техники

8

это был первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог бы

иметь коммерческий успех.

Однако первыми ЭВМ считаются английский Colossus (1943 г.) и

американский ENIAC (1945 г.). ENIAC был первым компьютером на

вакуумных лампах.

ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы использовали

электронные лампы и реле; оперативная память выполнялась на триггерах,

позднее на ферритовых сердечниках. Элементная база первых вычислительных

машин электронные лампы определяла их большие габариты, значительное

энергопотребление, низкую надежность и, как следствие, небольшие объемы

производства и узкий круг пользователей, главным образом, из мира науки. В

таких машинах практически не было средств совмещения операций

выполняемой программы и распараллеливания работы различных устройств;

команды выполнялись одна за другой, АЛУ простаивало в процессе обмена

данными с внешними устройствами, набор которых был очень ограниченным.

Объем оперативной памяти БЭСМ2, например, составлял 2048 39разрядных

слов, в качестве внешней памяти использовались магнитные барабаны и

накопители на магнитной ленте. Очень трудоемким и малоэффективным был

процесс общения человека с машиной первого поколения. Как правило, сам

разработчик, написавший программу в машинных кодах, вводил ее в память

ЭВМ с помощью перфокарт и затем вручную управлял ее выполнением.

Электронный монстр на определенное время отдавался в безраздельное

пользование программисту, и от уровня его мастерства, способности быстро

находить и исправлять ошибки и умения ориентироваться за пультом ЭВМ во

многом зависела эффективность решения вычислительной задачи. Ориентация

на ручное управление определяла отсутствие каких бы то ни было

возможностей буферизации программ.

История развития компьютерной техники

9

ЭВМ первого поколения отличались невысокой надежностью, требовали

системы охлаждения и имели значительные габариты. Процесс

программирования требовал значительного искусства, хорошего знания

архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. Сначала использовалось

программирование в кодах ЭВМ (машинный код) , затем появились автокоды и

ассемблеры, в определенной мере автоматизирующие процесс

программирования задач. ЭВМ первого поколения использовались для научно

технических расчетов. Процесс программирования больше напоминал

искусство, которым занимался весьма узкий круг математиков, электроников и

физиков.

Все ЭВМ Iго поколения функционировали на основе электронных ламп, что

делало их ненадежными лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры

были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли

приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли

огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

История развития компьютерной техники

10

Притом для каждой машины использовался свой язык программирования.

Набор команд был небольшой, схема арифметикологического устройства и

устройства управления достаточно проста, программное обеспечение

практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и

быстродействия были низкими. Для вводавывода использовались перфоленты,

перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства, оперативные

запоминающие устройства были реализованы на основе ртутных линий

задержки электроннолучевых трубок.

Эти неудобства начали преодолевать путем интенсивной разработки средств

автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ,

упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её

использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в

структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к

требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

История развития компьютерной техники

11

Второе поколение ЭВМ

В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор,

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

годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения.

Переход на полупроводниковые элементы улучшил качество ЭВМ по всем

параметрам: они стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими.

Быстродействие большинства машин достигло десятков и сотен тысяч

операций в секунду. Объем внутренней памяти возрос в сотни раз по

сравнению с ЭВМ первого поколения. Большое развитие получили устройства

внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных

лентах. Благодаря этому появилась возможность создавать на ЭВМ

информационносправочные, поисковые системы (это связано с

необходимостью длительно хранить на магнитных носителях большие объемы

информации). Во времена второго поколения активно стали развиваться языки

программирования высокого уровня. Первыми из них были ФОРТРАН,

АЛГОЛ, КОБОЛ. Программирование как элемент грамотности стало широко

распространяться, главным образом среди людей с высшим образованием.

Второе поколение ЭВМ это переход к транзисторной элементной базе,

появление первых миниЭВМ.

Компьютеры второго поколения обычно состояли из большого количества

печатных плат, каждая из которых содержала от одного до четырёх логических

вентилей или триггеров. В частности, IBM Standard Modular System определяла

стандарт на такие платы и разъёмы подключения для них. В 1959 году на

основе транзисторов IBM выпустила мейнфрейм IBM 7090 и машину среднего

класса IBM 1401. Последняя использовала перфокарточный ввод и стала самым

популярным компьютером общего назначения того времени: в период 1960

1964 гг. было выпущено более 100 тыс. экземпляров этой машины. В ней

использовалась память на 4000 символов (позже увеличенная до 16 000

символов). Многие аспекты этого проекта были основаны на желании заменить

История развития компьютерной техники

12

перфокарточные машины, которые широко использовались начиная с 1920-х до

самого начала 1970х гг. В 1960 году IBM выпустила транзисторную IBM 1620,

изначально только перфоленточную, но вскоре обновлённую до перфокарт.

Модель стала популярна в качестве научного компьютера, было выпущено

около 2000 экземпляров. В машине использовалась память на магнитных

сердечниках объёмом до 60 000 десятичных цифр.

В том же 1960 году DEC выпустила свою первую модель PDP-1,

предназначенную для использования техническим персоналом в лабораториях

и для исследований.

В 1961 году Burroughs Corporation выпустила B5000, первый

двухпроцессорный компьютер с виртуальной памятью. Другими уникальными

особенностями были стековая архитектура, адресация на основе дескрипторов,

и отсутствие программирования напрямую на языке ассемблера.

Компьютер второго поколения IBM 1401, выпускавшийся в начале 1960х,

занял около трети мирового рынка компьютеров, было продано более 10 000

таких машин.

Применение полупроводников позволило улучшить не только центральный

процессор, но и периферийные устройства. Второе поколения устройств

хранения данных позволяло сохранять уже десятки миллионов символов и

цифр. Появилось разделение на жёстко закреплённые (fixed) устройства

хранения, связанные с процессором высокоскоростным каналом передачи

данных, и сменные (removable) устройства. Замена кассеты дисков в сменном

устройстве требовала лишь несколько секунд. Хотя ёмкость сменных носителей

была обычно ниже, но их заменяемость давала возможность сохранения

практически неограниченного объёма данных. Магнитная лента обычно

применялось для архивирования данных, поскольку предоставляла больший

объём при меньшей стоимости.

История развития компьютерной техники

13

Во многих машинах второго поколения функции общения с периферийными

устройствами делегировались специализированным сопроцессорам. Например,

в то время как периферийный процессор выполняет чтение или пробивку

перфокарт, основной процессор выполняет вычисления или ветвления по

программе. Одна шина данных переносит данные между памятью и

процессором в ходе цикла выборки и исполнения инструкций, и обычно другие

шины данных обслуживают периферийные устройства. На PDP-1 цикл

обращения к памяти занимал 5 микросекунд; большинство инструкций

требовали 10 микросекунд: 5 на выборку инструкции и ещё 5 на выборку

операнда.

«Сетунь» была первым компьютером на основе троичной логики, разработана

в 1958 году в Советском Союзе. Первыми советскими серийными

полупроводниковыми ЭВМ стали «Весна» и «Снег», выпускаемые

с 1964 по 1972 год. Пиковая производительность ЭВМ «Снег» составила 300

000 операций в секунду. Машины изготавливались на базе транзисторов с

тактовой частотой 5 МГц. Всего было выпущено 39 ЭВМ.

Лучшей отечественной ЭВМ 2го поколения считается БЭСМ6, созданная

в 1966 году.

Получает дальнейшее развитие принцип автономии он реализуется уже на

уровне отдельных устройств, что выражается в их модульной структуре.

Устройства вводавывода снабжаются собственными УУ (называемыми

контроллерами), что позволило освободить центральное УУ от управления

операциями вводавывода.

Совершенствование и удешевление ЭВМ привели к снижению удельной

стоимости машинного времени и вычислительных ресурсов в общей стоимости

автоматизированного решения задачи обработки данных, в то же время

расходы на разработку программ (т.е. программирование) почти не снижались,

а в ряде случаев имели тенденции к росту. Таким образом, намечалась

тенденция к эффективному программированию, которая начала

История развития компьютерной техники

14

реализовываться во втором поколении ЭВМ и получает развитие до настоящего

времени.

Начинается разработка на базе библиотек стандартных программ

интегрированных систем, обладающих свойством переносимости, т.е.

функционирования на ЭВМ разных марок. Наиболее часто используемые

программные средства выделяются в ППП для решения задач определенного

класса.

Совершенствуется технология выполнения программ на ЭВМ: создаются

специальные программные средства системное ПО.

Цель создания системного ПО ускорение и упрощение перехода

процессором от одной задачи к другой. Появились первые системы пакетной

обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой

и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы

пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем,

они стали первыми системными программами, предназначенными для

История развития компьютерной техники

15

управления вычислительным процессом. В ходе реализации систем пакетной

обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с

помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу

он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких

заданий, как правило, в виде колоды перфокарт, получила название пакета

заданий. Этот элемент жив до сих пор: так называемые пакетные (или

командные) файлы MS DOS есть не что иное, как пакеты заданий (расширение

в их имени bat является сокращением от английского слова batch, что означает

пакет).

К отечественным ЭВМ второго поколения относятся Проминь, Минск, Раздан,

Мир.

История развития компьютерной техники

16

Третье поколение ЭВМ

Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе

интегральных схемах: на маленькой пластине из полупроводникового

материала, площадью менее 1 см

2

монтировались сложные электронные схемы.

Их назвали интегральными схемами (ИС). Первые ИС содержали в себе

десятки, затем сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.). Когда

степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали

называть большими интегральными схемами БИС; затем появились

сверхбольшие интегральные схемы СБИС. ЭВМ третьего поколения начали

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

приступила к выпуску системы машин IBM360. В Советском Союзе в 70х

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

третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.

Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на

одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным

(многопрограммным) режимом. Скорость работы наиболее мощных моделей

ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду. На машинах

третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств

магнитные диски. Широко используются новые типы устройств вводавывода:

дисплеи, графопостроители. В этот период существенно расширились области

применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы

искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования

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

малых (мини) ЭВМ.

Элементная база ЭВМ малые интегральные схемы (МИС), содержавшие на

одной пластинке сотни или тысячи транзисторов. Управление работой этих

машин происходило с алфавитноцифровых терминалов. Для управления

использовались языки высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы

вводились как с терминала, так и с перфокарт и перфолент. Машины

История развития компьютерной техники

17

предназначались для широкого использования в различных областях науки и

техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными

объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно

улучшить техникоэксплуатационные характеристики ЭВМ и резко снизить

цены на аппаратное обеспечение. Например, машины третьего поколения по

сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем

оперативной памяти, увеличенное быстродействие, повышенную надежность,

а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Интегральная схема, чип “микроэлектронное изделие, имеющее высокую

плотность упаковки электрически соединенных элементов и рассматриваемое

как единое конструктивное целое”. (Горохов П.К. Толковый словарь по

радиоэлектронике. Основные термины. М.: Русский язык, 1993). До

изобретения интегральной микросхемы 1958 г.) каждый компонент

электронной схемы изготавливался отдельно, а затем компоненты соединялись

посредством пайки. Появление интегральных микросхем изменило всю

технологию. При этом электронная аппаратура стала более дешевой.

Микросхема представляет собой многослойное хитросплетение сотен схем,

настолько крошечных, что их невозможно разглядеть невооруженным глазом.

В этих схемах есть и пассивные компоненты резисторы, создающие

сопротивление электрическому току, и конденсаторы, способные накапливать

заряд. Однако самыми важными компонентами интегральных микросхем

являются транзисторы приборы, способные как усиливать напряжение, так и

включать и выключать его, “разговаривая” на двоичном языке. Третье

поколение связывается с появлением ЭВМ с элементной базой на интегральных

схемах (ИС). В январе 1959 г. Д. Килби была создана первая интегральная

схема, представляющая собой тонкую германиевую пластинку длиной в 1 см.

Для демонстрации возможностей интегральной технологии фирма Texas

Instruments создала для ВВС США бортовой компьютер, содержащий 587

интегральных схем и объемом в 150 раз меньшим, чем у аналогичной ЭВМ

История развития компьютерной техники

18

старого образца. Но у интегральной схемы Килби был ряд существенных

недостатков, которые были устранены с появлением в том же году планарных

интегральных схем Р. Нойса. С этого момента ИСтехнология начала свое

триумфальное шествие, захватывая все новые разделы современной

электроники и, в первую очередь, вычислительную технику.

Первые специальные бортовые ЭВМ по ИСтехнологии проектируются и

строятся по заказам военного ведомства США. Новая технология обеспечивала

большие надежность, технологичность и быстродействие вычислительной

техники при существенном уменьшении ее габаритов. На одном квадратном

миллиметре интегральной схемы оказалось возможным размещать тысячи

логических элементов. Однако не только ИСтехнология определила появление

нового поколения ЭВМ ЭВМ третьего поколения, как правило, образуют

серии моделей, программно совместимых снизу вверх и обладающих

возрастающими от модели к модели возможностями. Вместе с тем, данная

технология позволяла реализовывать намного более сложные логические

архитектуры ЭВМ и их периферийного оборудования, что существенно

расширяло функциональные и вычислительные возможности ЭВМ.

История развития компьютерной техники

19

Наиболее важным критерием различия ЭВМ второго и третьего поколений

является существенное развитие архитектуры ЭВМ, удовлетворяющей

требованиям как решаемых задач, так и работающих на них программистов. С

разработкой экспериментальных ЭВМ Stretch фирмы IBM и Atlas

Манчестерского университета подобная концепция архитектуры ЭВМ стала

реальностью; воплотила ее уже на коммерческой основе фирма IBM созданием

широко известной серии IBM/360. Частью ЭВМ становятся операционные

системы, появились возможности мультипрограммирования; многие задачи

управления памятью, устройствами ввода/вывода и другими ресурсами стали

брать на себя операционные системы или же непосредственно аппаратная часть

ЭВМ.

Первой такой серией, с которой принято вести отсчет третьего поколения,

является широко известная серия моделей IBM Series/360 (или кратко

IBM/360), серийный выпуск которой был начат в США в 1964 г; а уже к 1970 г.

серия включала 11 моделей. Данная серия оказала большое влияние на

дальнейшее развитие ЭВМ общего назначения во всех странах в качестве

эталона и стандарта для многих проектных решений в области вычислительной

техники. Среди других ЭВМ третьего поколения можно отметить такие модели

как PDP-8, PDP-11, B3500 и целый ряд других. В СССР и других странах СЭВ с

1972 г. было начато производство Единой серии ЭВМ (ЕС ЭВМ), копирующей

(насколько это было технологически возможно) серию IBM/360. Наряду с

серией ЕС ЭВМ в странах СЭВ и СССР с 1970 г. было начато производство

серии малых ЭВМ (СМ ЭВМ), совместимой с известной PDPсерией.

Если модели серии IBM/360 не полностью использовали ИСтехнологию

(применялись и методы миниатюризации дискретных транзисторных

элементов), то новая серия IBM/370 была реализована уже по 100%й ИС

технологии, сохраняла преемственность с 360й серией, но ее модели имели

значительно более лучшие технические характеристики, более развитую

систему команд и ряд важных архитектурных новшеств.

История развития компьютерной техники

20

Значительно более мощным становится программное обеспечение,

обеспечивающее функционирование ЭВМ в различных режимах эксплуатации.

Появляются развитые системы управления базами данных (СУБД), системы

автоматизирования проектных работ (САПР) различного назначения,

совершенствуются АСУ, АСУТП и др. Большое внимание уделяется созданию

пакетов прикладных программ (ППП) различного назначения. Попрежнему

появляются новые и развиваются существующие языки и системы

программирования, количество которых достигает уже порядка 3000. Наиболее

широкое применение ЭВМ третьего поколения нашли в качестве технической

основы создания больших и сверхбольших информационных систем. Важную

роль в решении данной проблемы сыграло создание программного обеспечения

(СУБД), обеспечивающего создание и ведение баз и банков данных различного

назначения. Разнообразие вычислительных и программных средств, а также

периферийного оборудования поставило на повестку дня вопросы

эффективного выбора комплексов программновычислительных средств для

тех или иных приложений.

О развитии ВТ третьего поколения в СССР следует сказать особо. Для

выработки единой технической политики в области вычислительной техники в

1969 г. по инициативе Союза была создана Межправительственная комиссия с

Координационным центром, а затем и Советом главных конструкторов. Было

принято решение о создании аналога серии IBM/360 в качестве основы

вычислительной техники стран СЭВ. Для этого были сконцентрированы усилия

больших научноисследовательских и проектноконструкторских коллективов,

привлечено более 20 тыс. ученых и высококвалифицированных специалистов,

создан крупный научноисследовательский центр вычислительной техники

(НИЦЭВТ), что позволило в начале 70х годов наладить серийное производство

первых моделей ЕС ЭВМ. Сразу же следует отметить, что модели ЕС ЭВМ

(особенно первые) являлись далеко не лучшими копиями соответствующих

оригиналов серии IBM/360.

История развития компьютерной техники

21

Конец 60х годов в СССР характеризуется большим разнообразием

несовместимых средств вычислительной техники, серьезно уступающим по

основным показателям лучшим зарубежным моделям, что потребовало

выработки более разумной технической политики в данном стратегически

важном вопросе. Принимая во внимание весьма серьезное отставание в этом

вопросе от развитых в компьютерном отношении стран в первую очередь, от

извечного конкурента США) и было принято вышеуказанное решение,

выглядевшее весьма заманчиво использовать отработанную и

апробированную в течение 5 лет и уже хорошо зарекомендовавшую себя IBM

серию с целью быстрого и дешевого внедрения ее в народное хозяйство,

открывая широкий доступ к весьма богатому программному обеспечению,

созданному к тому времени за рубежом. Но все это являлось лишь тактическим

выигрышем, стратегии же развития отечественной вычислительной техники

был нанесен мощный нокаутирующий удар.

История развития компьютерной техники

22

Четвертое поколение ЭВМ

Очередное революционное событие в электронике произошло в 1971 году,

когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора.

Микропроцессор это сверхбольшая интегральная схема, способная

выполнять функции основного блока компьютера процессора.

Первоначально микропроцессоры стали встраивать в различные технические

устройства: станки, автомобили, самолеты. Соединив микропроцессор с

устройствами вводавывода, внешней памяти, получили новый тип

компьютера: микроЭВМ. МикроЭВМ относятся к машинам четвертого

поколения. Существенным отличием микроЭВМ от своих предшественников

являются их малые габариты (размеры бытового телевизора) и сравнительная

дешевизна. Это первый тип компьютеров, который появился в розничной

продаже. Самой популярной разновидностью ЭВМ сегодня являются

персональные компьютеры (ПК). Первый ПК появился на свет в 1976 году в

США. С 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская

фирма IBM. Ее конструкторам удалось создать такую архитектуру, которая

стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК.

Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer).

Появление и распространение ПК по своему значению для общественного

развития сопоставимо с появлением книгопечатания. Именно ПК сделали

компьютерную грамотность массовым явлением. С развитием этого типа

машин появилось понятие «информационные технологии», без которых уже

становится невозможным обойтись в большинстве областей человеческой

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

суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие сотни

миллионов и миллиарды операций в секунду. Суперкомпьютер это

многопроцессорный вычислительный комплекс.

Элементная база ЭВМ большие интегральные схемы (БИС). Наиболее яркие

представители четвертого поколения ЭВМ персональные компьютеры (ПК).

История развития компьютерной техники

23

Связь с пользователем осуществлялась посредством цветного графического

дисплея с применением языков высокого уровня.

Четвёртое поколение это теперешнее поколение компьютерной техники,

разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по

мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению

стоимости производства компьютеров.

В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным

разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см

2

.). БИСы применялись

уже в таких компьютерах, как “Иллиак”, ”Эльбрус”, ”Макинтош ”.

Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в

секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких

машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими

наборами операндов.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой

многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую

память и общее поле внешних устройств. Ёмкость оперативной памяти порядка

1 64 Мбайт.

Распространение персональных компьютеров к концу 70х годов привело к

некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и миниЭВМ. Это стало

предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business

Machines Corporation) ведущей компании по производству больших ЭВМ, и

в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных

компьютеров, создав первые персональные компьютеры– IBM PC.

Машины предназначались для резкого повышения производительности труда

в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту.

Высокая степень интеграции способствовала увеличению плотности

компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что привело

к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Все это

История развития компьютерной техники

24

оказывает существенное воздействие на логическую структуру (архитектуру)

ЭВМ и на ее ПО. Более тесной становится связь структуры машины и ее

программного обеспечения, особенно операционной системы (ОС) (или

монитора) набора программ, которые организуют непрерывную работу

машины без вмешательства человека.

История развития компьютерной техники

25

Сравнительные характеристики поколений ЭВМ

Электронные

лампы диоды и

триоды.

Полупроводнико

вые приборы.

Малые

интегральные схемы

(МИС), содержавшие

на одной пластинке

сотни или тысячи

транзисторов.

Большие

интегральные

схемы (БИС).

ЭВМ

размещались в

нескольких

больших

металлических

шкафах,

занимавших

целые залы.

ЭВМ выполнена

в виде

однотипных

стоек. Также ЭВМ

размещались в

нескольких

больших

металлических

шкафах, но во II

поколении

уменьшились

размеры и масса.

ЭВМ выполнена в

виде однотипных

стоек.

Высокая степень

интеграции

способствовала

увеличению

плотности

компоновки

электронной

аппаратуры,

повышению ее

надежности, что

привело к

увеличению

быстродействия

ЭВМ и снижению

ее стоимости.

Компактные ЭВМ

персональные

компьютеры.

10 – 20 тыс.

операций в

секунду.

100 – 1000 тыс.

операций в

секунду.

1 – 10 млн. операций

в секунду.

10 – 100 млн.

операций в

секунду.

IBM-360, IBM-370,

ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ.

История развития компьютерной техники

26

Заключение

Разработки в области вычислительной техники продолжаются. ЭВМ

пятого поколения это машины недалекого будущего. Основным их

качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. В них будет

возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное

«осязание».

Машины пятого поколения — это реализованный искусственный интеллект.

В соответствии с общепринятой методикой оценки развития вычислительной

техники первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым

транзисторные, третьим компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым

с использованием микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения

совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу

площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были стать

следующим шагом, и для достижения сверхпроизводительности,осуществлять

взаимодействие неограниченного набора микропроцессоров.

ПК настольный или портативный компьютер, который использует

микропроцессор в качестве единственного центрального процессора,

выполняющего все логические и арифметические операции. Эти компьютеры

относят к вычислительным машинам четвертого и пятого поколения. Помимо

ноутбуков, к переносным микрокомпьютерам относят и карманные

компьютеры палмтопы. Основными признаками ПК являются шинная

организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных

средств, ориентация на широкий круг потребителей.

С развитием полупроводниковой техники персональный компьютер, получив

компактные электронные компоненты, увеличил свои способности вычислять и

запоминать. А усовершенствование программного обеспечения облегчило

работу с ЭВМ для лиц с весьма слабым представлением о компьютерной

технике. Основные компоненты: плата памяти и дополнительное

История развития компьютерной техники

27

запоминающее устройство с произвольной выборкой (РАМ); главная панель с

микропроцессором (центральным процессором) и местом для РАМ; интерфейс

печатной платы; интерфейс платы дисковода; устройство дисковода (со

шнуром), позволяющее считывать и записывать данные на магнитных дисках;

съемные магнитные или гибкие диски для хранения информации вне

компьютера; панель для ввода текста и данных.

Сейчас ведутся интенсивные разработки ЭВМ V поколения. Разработка

последующих поколений компьютеров производится на основе больших

интегральных схем повышенной степени интеграции, использования

оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Ставятся совершенно

другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед

разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение

производительности в области числовых расчётов, достижение большой

ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения

является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать

логические выводы из представленных фактов), развитие “интеллектуализации”

компьютеров устранения барьера между человеком и компьютером.

Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или

печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по

голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволит общаться

с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в

этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.

В своем реферате, я рассказала об истории развития компьютерной техники. Я

думаю, что информация, содержащаяся в этом реферате, будет полезна.

История развития компьютерной техники

28

Список литературы и интернет ресурсов

http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/IZISK/INFORMAT/METOD/3/frame/2.htm

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%F1%F2%EE%F0%E8%FF_%E2%FB%F7%E8

%F1%EB%E8%F2%E5%EB%FC%ED%EE%E9_%F2%E5%F5%ED%E8%EA

%E8

http://www.gym075.edusite.ru/istoriyavt.html

http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/IZISK/INFORMAT/METOD/3/frame/2.htm

Содержание

Введение
1. Четыре поколения ЭВМ
2. Перспективы развития вычислительной техники
Заключение
Список использованных источников

Введение

Первая страница в истории создания вычислительных машин связана с именем французского философа, писателя, математика и физика Блеза Паскаля. В 1641г. он сконструировал механический вычислитель, который позволял складывать и вычитать числа. В 1673 г. выдающийся немецкий ученый Готфрид Лейбниц построил первую счетную машину, способную механически выполнять все четыре действия арифметики. Ряд важнейших ее механизмов применяли вплоть до середины XX в. в некоторых типах машин. К типу машины Лейбница могут быть отнесены все машины, в частности и первые ЭВМ, производившие умножение как многократное сложение, а деление — как многократное вычитание. Главным достоинством всех этих машин являлись более высокие, чем у человека, скорость и точность вычислений. Их создание продемонстрировало принципиальную возможность механизации интеллектуальной деятельности человека.

Появление ЭВМ или компьютеров – одна из существенных примет современной научно-технической революции. Широкое распространение компьютеров привело к тому, что все большее число людей стало знакомиться с основами вычислительной техники, а программирование постепенно превратилось в элемент культуры. Первые электронные компьютеры появились в первой половине XX века. Они могли делать значительно больше механических калькуляторов, которые лишь складывали, вычитали и умножали. Это были электронные машины, способные решать сложные задачи.

В вычислительной технике существует своеобразная периодизация развития электронных вычислительных машин. ЭВМ относят к тому или иному поколению в зависимости от типа основных используемых в ней элементов или от технологии их изготовления. Ясно, что границы поколений в смысле времени сильно размыты, так как в одно и то же время фактически выпускались ЭВМ различных типов. С каждым новым поколением увеличивалось быстродействие, уменьшались потребляемая мощность и масса ЭВМ, повышалась их надежность. При этом возрастали их «интеллектуальные» возможности — способность «понимать» человека и обеспечивать ему эффективные средства для обращения к ЭВМ.

1. Четыре поколения ЭВМ

Можно выделить 4 основные поколения ЭВМ. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.

Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию, как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования. Этот прогресс показан в данной таблице:

I поколение ЭВМ (до 1955 г.)

Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными — лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Притом для каждой машины использовался свой язык программирования. Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства, оперативные запоминающие устройства были реализованы на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок.

Эти неудобства начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Использование электронной лампы в качестве основного элемента ЭВМ создавало множество проблем. Из-за того, что высота стеклянной лампы — 7см, машины были огромных размеров. Каждые 7-8 мин. одна из ламп выходила из строя, а так как в компьютере их было 15 — 20 тысяч, то для поиска и замены поврежденной лампы требовалось очень много времени. Кроме того, они выделяли огромное количество тепла, и для эксплуатации «современного» компьютера того времени требовались специальные системы охлаждения. Чтобы разобраться в запутанных схемах огромного компьютера, нужны были целые бригады инженеров. Устройств ввода в этих компьютерах не было, поэтому данные заносились в память при помощи соединения нужного штекера с нужным гнездом.

Основные компьютеры первого поколения:

  • В 1946 г. американские инженер-электронщик Дж. П. Эккерт и физик Дж.У. Моучли в Пенсильванском университете сконструировали, по заказу военного ведомства США, первую электронно-вычислительную машину — “Эниак” (Electronic Numerical Integrator and Computer), которая предназначалась для решения задач баллистики. Она работала в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1», выполняя за одну секунду 300 умножений или 5000 сложений многоразрядных чисел. Размеры: 30 м. в длину, объём — 85 м3., вес — 30 тонн. Использовалось около 20000 электронных ламп и1500 реле. Мощность ее была до 150 кВт.
  • Первая машина с хранимой программой — ”Эдсак” — была создана в Кембриджском университете (Англия) в 1949 г. Она имела запоминающее устройство на 512 ртутных линиях задержки. Время выполнения сложения было 0,07 мс, умножения — 8,5 мс.
  • В 1948г. году академик Сергей Алексеевич Лебедев предложил проект первой на континенте Европы ЭВМ — Малой электронной счетно-решающей машины (МЭСМ). В 1951г. МЭСМ официально вводится в эксплуатацию, на ней регулярно решаются вычислительные задачи. Машина оперировала с 20 разрядными двоичными кодами с быстродействием 50 операций в секунду, имела оперативную память в 100 ячеек на электронных лампах.
  • В 1951 г. была создана машина “Юнивак”(UNIVAC) — первый серийный компьютер с хранимой программой. В этой машине впервые была использована магнитная лента для записи и хранения информации.

Итоги поколения:

Элементная база первых вычислительных машин – электронные лампы – определяла их большие габариты, значительное энергопотребление, низкую надежность и, как следствие, небольшие объемы производства и узкий круг пользователей, главным образом, из мира науки. В таких машинах практически не было средств совмещения операций выполняемой программы и распараллеливания работы различных устройств; команды выполнялись одна за другой, АЛУ простаивало в процессе обмена данными с внешними устройствами, набор которых был очень ограниченным.

Объем оперативной памяти, например, составлял 2048 39-разрядных слов, в качестве внешней памяти использовались магнитные барабаны и накопители на магнитной ленте. Очень трудоемким и малоэффективным был процесс общения человека с машиной первого поколения. Как правило, сам разработчик, написавший программу в машинных кодах, вводил ее в память ЭВМ с помощью перфокарт и затем вручную управлял ее выполнением. Электронный монстр на определенное время отдавался в безраздельное пользование программисту, и от уровня его мастерства, способности быстро находить и исправлять ошибки и умения ориентироваться за пультом ЭВМ во многом зависела эффективность решения вычислительной задачи.

Ориентация на ручное управление определяла отсутствие каких бы то ни было возможностей буферизации программ.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

II поколение (1958-1964 гг.)

В 1958 г. в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы, изобретённые в 1948 г. Уильямом Шокли, они были более надёжны, долговечны, малы, могли выполнить значительно более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен был заменить ~ 40 электронных ламп и работает с большей скоростью.

Во II-ом поколении компьютеров дискретные транзисторные логические элементы вытеснили электронные лампы. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. В качестве программного обеспечения стали использовать языки программирования высокого уровня, были написаны специальные трансляторы с этих языков на язык машинных команд. Для ускорения вычислений в этих машинах было реализовано некоторое перекрытие команд: последующая команда начинала выполняться до окончания предыдущей.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

Эти ЭВМ по сравнению с ЭВМ первого поколения обладали большими возможностями и быстродействием.

Если говорить в общих чертах о структурных изменениях машин второго поколения, то это, прежде всего, появление возможности совмещения операций ввода/вывода с вычислениями в центральном процессоре, увеличение объема оперативной и внешней памяти, использование алфавитно-цифровых устройств для ввода и вывода данных. «Открытый» режим использования машин первого поколения сменился «закрытым», при котором программист уже не допускался в машинный зал, а сдавал свою программу на алгоритмическом языке оператору ЭВМ, который и занимался ее дальнейшим пропуском на машине. Большие достижения в архитектуре компьютеров позволило достичь быстродействия в миллион операций в секунду!

III поколение (1964-1972 гг.)

В 1960 г. появились первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое распространение в связи с малыми размерами, но громадными возможностями. ИС — это кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм2. 1 ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. 1 кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный “Эниак”. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в 10 млн. операций в секунду.

В 1964 году, фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Наиболее быстродействующая ЭВМ ряда ЕС ЭВМ выпускалась заводом ВЭМ (г. Пенза). Она выполняла до 5 млн. опер/с.

В целях защиты от внешних воздействий интегральные схемы выпускают в защитных корпусах. По количеству элементов различают интегральные схемы: 1-й степени интеграции (до 10 элементов), 2-й степени интеграции (от 10 до 100) и т. д. Размеры отдельных элементов интегральных схем очень малы (порядка 0,5-10 мкм) и подчас соизмеримы с размерами пылинок (1-100 мкм). Поэтому производство интегральных схем осуществляется в особо чистых условиях. Ко всем достоинствам ЭВМ третьего поколения добавилось еще и то, что их производство оказалось дешевле, чем производство машин второго поколения. Благодаря этому, многие организации смогли приобрести и освоить такие машины. А это, в свою очередь, привело к росту спроса на универсальные ЭВМ, предназначенные для решения самых различных задач. Большинство созданных до этого ЭВМ являлись специализированными машинами, на которых можно было решать задачи какого-то одного типа.

Выпускавшаяся с 1964 года серия S/360 положила начало третьему поколению ЭВМ. Эти машины представляли собой не отдельно взятые системы, а семейство программно-совместимых компьютеров, различающихся по производительности, но общих по архитектуре. Собственно, именно в эти годы и возникло понятие компьютерной архитектуры, которое символизировало весь комплекс аппаратных и программных средств ЭВМ. У машин одного семейства могут быть разные технические параметры и функциональные возможности устройств, но всегда общие системы команд, организация взаимосвязей между модулями и матобеспечением.

IV поколение (с 1972 г. по настоящее время)

Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см2.). БИСы применялись уже в таких компьютерах, как “Иллиак”, ”Эльбрус”, ”Макинтош”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств.

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) — ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры- IBM PC.

Конструктивно-технологической основой ЭВМ четвертого поколения являются большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) ИМС.

К четвертому поколению относятся реализованные на СБИС такие новые средства вычислительной техники, как микропроцессоры и создаваемые на их основе микро-ЭВМ. Микропроцессоры и микро-ЭВМ нашли широкое применение в устройствах и системах автоматизации измерений, обработки данных и управления технологическими процессами, при построении различных специализированных цифровых устройств и машин.

Вычислительные возможности микро-ЭВМ оказались достаточными для создания на их основе в рамках ЭВМ четвертого поколения, нового по ряду эксплуатационных характеристик и способу использования типа вычислительных устройств — персональных ЭВМ, получивших в настоящее время широкое распространение.

В ЭВМ четвертого поколения достигается дальнейшее упрощение контактов человека с ЭВМ путем повышения уровня машинного языка, значительного расширения функций устройств (терминалов), используемых человеком для связи с ЭВМ, начинается практическая реализация голосовой связи с ЭВМ. Использование БИС позволяет аппаратурными средствами реализовывать некоторые функции программ операционных систем (аппаратурная реализация трансляторов с алгоритмических языков высокого уровня и др.), что способствует увеличению производительности машин.

Характерным для крупных ЭВМ четвертого поколения является наличие нескольких процессоров, ориентированных на выполнение определенных операций, процедур или на решение некоторых классов задач. В рамках этого поколения создаются многопроцессорные вычислительные системы с быстродействием, в несколько десятков и даже сотен миллионов операций в секунду. К этому же поколению относятся и многопроцессорные управляющие комплексы повышенной надежности с автоматическим изменением структуры (автоматической реконфигурацией).

Какими должны быть ЭВМ V поколения.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена реферата

В 90-е годы прошлого века определились контуры нового, пятого поколения ЭВМ. В значительной степени этому способствовали публикации сведений о проекте ЭВМ пятого поколения, разрабатываемом ведущими японскими фирмами и научными организациями, поставившими перед собой цель захвата в 90-х годах японской промышленностью мирового лидерства в области вычислительной техники. Поэтому этот проект часто называют “японским вызовом”. Согласно этому проекту ЭВМ и вычислительные системы пятого поколения, помимо более высокой производительности и надежности при более низкой стоимости должны, обладать качественно новыми свойствами. В первую очередь к ним относятся возможность взаимодействия с ЭВМ при помощи языка, человеческой речи и графических изображений, способность системы обучаться, производить ассоциативную обработку информации, делать логические суждения, вести “разумную” беседу с человеком в форме вопросов и ответов. Вычислительные системы пятого поколения должны также “понимать” содержимое базы данных, которая при этом превращается в “базу знаний”, и использовать эти “знания” при решении задач.

2. Перспективы развития вычислительной техники

В 1959 году фирма INTEL (США) по заказу фирмы Datapoint (США) начала создавать микропроцессоры (МП). Первым микропроцессором на мировом рынке стал МП Intel 8008.

Новое поколение МП идёт на смену предыдущему каждые два года и морально устаревает за 3-4 года. МП вместе с другими устройствами микроэлектроники позволяют создать довольно экономичные информационные системы.

Причина такой популярности МП состоит в том, что с их появлением отпала необходимость в специальных схемах обработки информации, достаточно запрограммировать её функцию и ввести в ПЗУ МП.

Каковы же перспективы совершенствования персональных компьютеров, и что нас ожидает в дальнейшем в этой сфере?

Сотрудникам Белловских лабораторий удалось создать транзистор размером в 60 атомов! Они считают, что транзисторы ко дню своего шестидесятилетия по ряду параметров достигнут физических пределов. Так, размер транзистора должен стать чуть меньше 0,01 мкм (уже достигнут размер 0,05 мкм). Это означает, что на чипе площадью 10 кв. см можно будет разместить 20 000 000 транзисторов.

Описывая бурно развивающуюся в настоящее время технологию производства пластиковых транзисторов, они приходят к достаточно логичному выводу, что сумма всех усовершенствований приведет к созданию «финального компьютера», более мощного, чем современные рабочие станции. Компьютер этот будет иметь размер почтовой марки и, соответственно, цену, не превышающую цены почтовой марки.

Представим себе, наконец, гибкий экран телевизора или компьютерного монитора, который не разобьется, если швырнуть его на землю. А что можно сказать о пластинке величиной с обычную кредитную карточку, заполненной массой нужнейшей информации, включая ту, которая обычно и хранится в кредитной карточке, но выполненной из такого материала, что она никогда не потребует замены?

Нужна помощь в написании реферата?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать реферат

В последнее время высказывались и мысли о том, что давно пора расстаться с электронами как основными действующими лицами на сценах микроэлектроники и обратиться к фотоном. Использование фотонов якобы позволит изготовить процессор компьютера размером с атом.

Заключение

Сегодня, с таким колоссальным развитием ИТ-технологий и массовой компьютеризацией нашей планеты, когда компьютеры становятся нашим незаменимым помощником, все больше внедряясь в повседневную жизнь человека, принципы архитектуры компьютера остаются неизменными еще с того момента, как знаменитый математик Джон фон Нейман в 1945 году подготовил доклад об устройстве и функционировании универсальных вычислительных устройств, то есть компьютеров.

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие «интеллектуализации» компьютеров — устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.

Список использованных источников

1. Алтухов Е.В., Рыбалко Л.А., Савченко В.С. Основы информатики и вычислительной техники, М., «Высшая школа», 1992.
2. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика, М., 1999.
3. Шафрин Ю. Информационные технологии, М., 1998.
4. В.Э.Фигурнов, «IBM PC для пользователя», М., «Инфра-М»1995г.
5. Казиев В.М. Математика и информатика (в 3-х частях). – Нальчик, «Полиграфсервис и Т», 2001.