Введение в специальность

142

персональных компьютеров (ПК), ту часть, которую по традиции называют IBM-совместимыми ПК, хотя большинство их в настоящее время производится отнюдь не самой IBM, а независимыми производителями.

Всегов1999 годувмиребылопроизведено113 млн. персональных компьютеров, из них около 100 миллионов на платформе Intel, причем почти половина этого числа выпущена пятью крупнейши-

мипроизводителямиклоновPC: Compaq — 14%, Dell — 11%, IBM

— 9%, Hewlett-Packard — 7%, NEC (Япония) — 6%.. Особого упоминания в этом списке заслуживает фирма Compaq Computer, созданнаяв1992 г. тремя высокопоставленнымисотрудникамикомпании Texas Instruments. За первый год существования она заработала 111 миллионов долларов, а за второй — уже 329, по скорости роста фирма не имела прецедентов в истории США. В 1982 году Compaq прославилась тем, что первой выбросила на рынок переносной компьютер, а в 1986 она, опередив IBM, выпустила ПК на базепроцессораIntel 80386. Закрепившисьвсекторепереносныхи настольных ПК, Compaq уверенно осваивает рынок рабочих станций и серверов, о чем свидетельствует приобретение ею фирмы

DEC.

Ближайшее будущее сектора компьютеров на платформе Intel зависит от того, насколько успешной окажется архитектура IA-64, идущая на смену IA-32 и как она сможет выдержать конкуренцию состоронынаиболееопасногоконкурента— архитектурыPowerPC. СовременвеликогопротивостоянияApple — IBM веськомпьютерный мир раскололся на два лагеря — сторонников и противников платформыIntel.

ПлатформаMacintosh компанииApple Computer.. ДоляМа-

ков в мировом компьютерном парке относительно невелика — по разным оценкам 3–8%, — однако в некоторых сферах деятельности пользователи предпочитают эту платформу всем другим. К ним прежде всего относятся образование и рекламно-издательская деятельность. Здесь в полной мере проявляются преимущества платформы — простота использования, надежность, обеспеченность

Специальные

компьютеры

iMac (1998 г.)

143

мультимедиа-технологиями. Покупателю Мака не нужно думать о графических, звуковоыхисетевыхплатах

— все эти устройства изначальновстроенывкомпьютер.

РазработчикиApple стараются привлечь клиентов нетолькокачествомиудобством, но и необычным дизайном. В 1998 году в продаже появмлся iMac, полностью интегрирован-

ныйвпластмассовыйкорпуссамыхразличныхцветов. Самыймодный — прозрачный голубой, сквозь который просвечивают все внутренностикомпьютера. Сразупослепоявленияэтоймоделисбыт Макинтошей существенно возрос.

Естественно, за достоинства нужно платить. Так как клонирование Маков не распространено, то любая комплектующая деталь для негостоитвнесколько раздороже, чем для компьютера изклона IBM PC. Этим, а также недоступностью пиратских программ для Макинтошей объясняется тот факт, что в России компьютеры фирмыApple являютсяэкзотическойредкостью.

Компьютеры общего назначения, о которых мы говорили выше, составляют лишь малую долю современногомировогокомпютерногопарка. По-

давляющее число микропроцессоров (а их выпуск измеряется сотнями миллионов штук в год) встраивается в сложное бытовое и промышленное оборудование — часы, фотоаппараты, телефоны, холодильники, видеомагнитофоны, микроволновые печиит. д. Без встроенных компьютеров невозможно представить современные станки и измерительные приборы, не говоря уже об автомобилях, самолетахиракетах. ВкаждомлимузинефирмыGeneral Motors мож-

144

но обнаружить несколько кристаллов Pentium, а в гоночных машинах Формулы 1 каждое колесо управляется собственным микропроцессором.

Существует еще несколько типов микрокомпьютеров, которые занимают промежуточное положение между персональными компьютерамиобщегоназначенияиузкоспециализированнымивстроеннымивычислительнымиустройствами. Мыупомянемдва: сетевые терминаляикарманныекомпьютеры.

Сетевые терминалы. Всередине 90-хгодов, когдапроизошло бурноеразвитиелокальныхвычмслительныхсетейивозникликли- ент-серверныетехнологииобработкиданных, сталипереосмысливаться подходы к оборудованию персональных рабочих мест. Вначалесчиталось, чточеммощнеекомпьютерупользователя, тем лучше (концепция «толстого» клиента), нопомеретого, как серверы стали брать на себя все больший объем работ, покупка и содержание такого клиента стали нерентабельными. Детальный экономический расчет показал, что в общей стоимости технологии с «толстыми» клиентами значительная доля затрат приходится на администрированиеклиентскогопрограммногообеспечения. Если же все рабочие программы хранить насервере изагружать помере

	надобности по сети, то от-
	падет необходимость созда-
	вать	и поддерживать
	многочисленныебиблиотеки
	программ у пользователей.
	Так возникла концепция
	«тонкого» клиента, при ко-
	торойперсональныйкомпь-
	ютер	пользователя
	вырождается в сетевой ком-
	пьютер (NC — Network
Президент Oracle Ларри Эллисон	Computer) или, другимисло-
демонстрирует прототип сетевого	вами, сетевой терминал.
компьютера (1996 г.)	Идеюсетевхкомпьютеровс

145

энтузиазмомподхватилифирмыOracle, IBM иSun, которыеувидели в ней очередной инструмент для борьбы с конкурирующей идеологией Wintel. За счет отсутствия жестких дисков, уменьшения объемапамятиимощностипроцессора(всехранитсяивосновном исполняется на сервере) цену NC удалось снизить до $500, однако большого коммерческого успеха эта идея не имела. Будущее сетевыхтерминаловпокаостаетсяподвопросом, аконкурентыпрезрительнорасшифровываютNC как«Not Computer — Некомпьютер».

Карманныекомпьютеры. Стремлениесделатькомпьютерпереносным возникло сразу же после появления микропроцессоров. Как мы уже говорили, в 1982 году фирма Compaq выпустила первый портативный персональный компьютер, который за свои размеры получил название «наколенного» — laptop. В дальнейшем размеры портативных компьютеров еще уменьшились и они стали сравнимывразмерахсбольшойтетрадью— .notebook. Следующий шаг — попытаться и положить его в карман.

.Вборьбузаперспективныйсекторрынкавключилисьнесколько фирм. Apple Computers, преуспевшая на рынке персональных компьютеров, выпустила в 1993 году модель Newton, имевшую по тем временамвполнеприличныехарактеристики: 640 Кбайтоперативной и 3 Мбайт постоянной памяти, 32-битовый процессор с тактовойчастотой20 МГц, жидкокристаллическийэкрансразрешением 240 х336 точек. Весьмаоригинально была решена проблема ввода данных. Притакомразмерекомпьютера на нем затруднительно разместитьклавиатуру, поэтомубыла реализована технология «электронного карандаша», в которой вводимый текст пишется от руки специальным стерженьком на экране, а потом происходит распознаваниесимволов. Междупрочим, программуоптическогораспозна-

Newton

PDA с сотовым телефоном

146

ванияамериканцызаказалироссийскимпрограммистам, известным своимидостижениямивэтойобласти. ВокругпроектаNewton фирма развернула широкую рекламную кампанию и даже одно время заявляла, что эти миниатюрные устройства, названные Personal Digital Assistant (PDA) — «персональныйцифровойпомощник» — важнейшеестратегическоенаправление вкомпьютеростроении. Однако, несмотрянавсеусилия, Newton неповторилсудьбулегендарных Macintosh — всего было продано 80 000 экземпляров, после чего проект тихо скончался.

НеудачаApple необескуражилаостальныхпроиводителейминиатюрныхкомпьютеров— фирмыPsion, Hewlett-Packard идр, которыеподобщимназванием«palmtop» — «наладонный» выпустили на рынок несколько моделей карманных компьютеров. Они вполне успешно продаются и удачно дополняют обычные настольные (desktop) персональные компьютеры. Более того, чтобы пользовательмогработатьвпривычнойсреде, фирмаMicrosoft разработала облегченнуюверсиюоперационнойсистемыWindows сназванием Windows CE (Compact Edition), специально предназначенную для карманныхкомпьютеров.

Поиски удачных конструкций миниатюрных компьютеров продолжаются. Например, недавнонесколько фирм объявили о проекте создания некоего гибрида карманногокомпьютерассотовымтелефоном. Это устройство специально предназначено для работы в Internet, вчастности, дляэлектронной коммерции.

Подводяитогэволюцииперсональногокомпютерасточкизрения пользователя, можно утверждать, что оно постепенно приближается к идеалу, предсказанному Аланом Кеем в проекте Dynabook в начале 70-хгодов.

147

2.11. Выводы

1.Эксперименты по созданию быстродействующих вычислительныхмашин, построенныхнаэлектронныхлампах, начались в конце 30-х годов, перед началом Второй мировой войны. ИсторическипервымсчитаетсяпроектДжонаАтанасова (США), разработавшегоспециализированныйвычислительдля решениясистемалгебраическихуравнений. Начавшаясявойна не дала возможности завершить постройку машины.

2.ПерваяуниверсальнаяЭВМENIAC былапостроенав1945 году в Пенсильванском университете под руководством Джона Моучли и Джона Эккерта по заказу Министерства обороны США. Она работала в десятичной системе счисления, а программавычисленийнабираласьнакоммутационныхпанелях, как в табуляторах. 1945 год считается годом рождения электронныхкомпьютеров.

3.Опыт разработки ENIAC привел его создателей к мысли усовершенствовать конструкцию машины. Соображения по перспективной архитектуре были опубликованы в 1945 году в отчете, наиболее известным соавтором которого был выдающийсяматематикДжонфонНейман. Принципиальными особенностями этой, ставшей классической (фоннеймановской), архитектурыбылидвоичнаясистемасчисления и хранение программ в оперативной памяти.

4.ПерваяЭВМ, реализующаяпринципхранимойпрограммы, была созданавАнглиив1949 годуподруководствомМорисаУилкса, онаназываласьEDSAC.

5.Первыйсерийныйкомпютердлякоммерческогоиспользования UNIVAC был разработан Моучли и Эккертом в 1951 году и выпускался фирмой «Remington Rand». Почувствовав спрос, к производству ЭВМ в начале 50-х годов стали подключаться многие американские и европейские компании, выпускавшие точную механику и канцелярское оборудование. Фирма IBM

148

вышла на этот рынок позже других, однако к концу 50-х годов благодаря крупным военным заказам она превратилась в крупнейшего производителяЭВМ, контролировавшегодо70% мировогорынка.

6.Электронные вычислительные машины принято делить на поколения, различающиеся прежде всего природой основных логических элементов. Первое поколение (1950-60 гг) основывалосьнаэлектронныхлампах, второепоколение(196065 гг) использовалополупроводниковыетранзисторы. Машины первыхдвухпоколенийотличалисьфизическойипрограммной несовместимостью, невозможностьюмасштабирования.

7.Третье поколение ЭВМ появилось в 1964 году, когда фирма IBM выпустила систему машин IBM S/360, имеющей ряд революционныхособенностей

•использование в качестве элементной базы интегральных микросхем(ИС);

•микропрограммноеуправлениедляреализациисложного наборакоманд(CISC);

•наличие жестких дисков и дисплеев;

•модульностьимасштабируемостьархитектуры.

Успехсистемы 360 обеспечил ей доминирующее положение на рынке ЭВМ общего назначения. Независимые производители ЭВМ были вынуждены в 60-х и 70-х годах следоватьееархитектурекакфактическомупромышленному стандарту, образовав клон совместимых с системой 360 моделей.

8. В середине 60-х годов произошло расслоение рынка ЭВМ на трисектора:

•компьютерыобщегоназначения(mainframes) для коммерческихинаучныхрасчетов, обеспечиваемое моделями семейства IBM S/360 и совместимыми с ними ЭВМ других производителей. Цена машин такого класса измерялась в то времясотнямитысячдолларов;

•суперкомпьютеры, необходимыедляособотрудоемких

149

научных расчетов, стоящие миллионы долларов. В этом секторе рынка доминировали Control Data Corporation (CDC) и

выделившаяся из нее фирма Cray

•миникомпьютеры, представляющиечрезвычайнопростые конфигурации с ценой не более 20 000 долларов для применения в управляющих устройствах и в небольших организациях. Здесь инициативу перехватила фирма DEC, выпустившая популярные модели PDP-8 и PDP-11.

9.Отечественная история ЭВМ может быть поделена на четыре этапа:

•зарождение(1948 — 52 гг);

•расцвет (1950 — 60 гг);

•подражание (1970 — 80 гг);

•крах(начало1990-хгодов).

10.Отцами-основателямиотечественнойвычислительной техникиявляютсятрое ученых, пришедшихкидее создания компьютеров, исходяиззадачэнергетики:

•Сергей Алекссевич Лебедев в 1948 — 51 гг в Институте электротехники АН УССР в Киеве построил работающую модель электронной счетной машины МЭСМ. В 1952 году в Москве под его руководством была построена «большая» машина БЭСМ, считающаяся первой отечественной ЭВМ. В дальнейшем в возглавляемом им Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) АН СССР были созданы популярные отечественные ЭВМ М-20 и БЭСМ-6

•ИсаакСеменовичБрукработаявстесненныхусловияхв Энергетическом институте АН СССР, в 1951 году построил малую ЭВМ М-1, которая положила начало семейству управляющихвычислительныхмашиндлягражданскихи военных применений. На базе его лаборатории был создан отраслевойИнститутэлектронныхуправляющихмашин (ИНЭУМ), а ученики Брука М.А.Карцев и Н.Я.Матюхин создали и возглавили секретные институты, в которых впоследствии реализовывались крупнейшие отечественные

150

проекты информационных систем для противовоздушной и противоракетной обороны страны.

• Башир Искандарович Рамеевеще в 1948 году получил вместе с И.С.Бруком авторское свидетельство на программноуправляемую вычислительную машину, но этот проект не был реализован. После принятия правительственного решения о создании отечественных ЭВМ, он, работая в промышленном СКБ-245, возглавил разработку первой серийной ЭВМ «Стрела». Впоследствии коллектив Рамеева переехал в Пензу и основал там НИИ математических машин, в котором были созданы разнообразные модели ЭВМ под фирменной маркой «Урал».

11.В эпоху расцвета отечественной вычислительной техники (1950-60 гг) в различных городах Советсткого Союза были созданы научные школы, НИИ, построены заводы по производству вычислительных машин. Кроме упоминавшихся коллективов Лебедева, Брука и Рамеева, были созданы институтыизаводывМинске, Киеве, Ереванеидр. Наибольшей оригинальностью отличались разработки Института кибернетики Украинской Академии наук. возглавляемого выдающимся ученым академиком Виктором Михайловичем Глушковым.

12.Несмотря на отдельные успехи, общий уровень вычислительной техники в СССР к началу 70-х годов существенно отстал от западного. Этому способствовали обстановка холодной войны и тотальной секретности, информационнаяизоляциястраны. Вэтихусловияхруководство страны, провозгласившее курс на быструю и всеобщую компьютеризацию, приняло решение о прекращении оригинальных разработок мэйнфреймов иминикомпьютеров и развертыванииприозводстваклоновпопулярныхамериканских ЭВМ (IBM S/360, PDP-11). Хотя такими мерами отставание от мирового уровня удалось сократить, «большого скачка» не получилось, промышленностьбыланевсостояниипреодолеть

151

технологический барьер, отечественные аналоги получались ненадежными и дорогими. Пока наши производители копировалисуществующиеобразцы, западныефирмыуходили вперед. Так продолжалось до начала 90-х годов, когда перестройка и открытые границы. окончательно разрушили неконкуентоспособную отечественную электронную промышленность.

13.Микропроцессорная революция, коренным образом преобразовавшая мир вычислительной техники, началась с выпуска в 1971 году фирмой Intel первого 4-битового микропроцессора Intel-4004, пригодного для встраивания в калькулятор. В течение 70-х годов микроэлектроника бурно развивалась, технические характеристики микропроцессоров увеличились настолько, что стало возможныи на их основе создать полноценный микрокомпьютер. Признанным центром полупроводниковойикомпьютернойпромышленности вСША сталаКремниевая(Силиконовая) долина, расположеннаявштате Калифорния недалеко от Сан-Франциско.

14.Исторически первым персональным компьютером, выпущеннымвпродажув1975 году, сталкомпьютерAltair-8800 фирмыMITS изАльбукрке, штатНью-Мексико. Онпродавался ввиденаборарадиодеталей, неимелнидисплея, никлавиатуры, зато стоил менее 500 долл. Для этого компьютера Билл Гейтс и Пол Аллен написали интерпретатор с языка Бэйсик, организованная ими фирма Microsoft располагалась вначале в Альбукерке.

15.Коммерческий успех Altair вызвал к жизни первое поколение 8-битовых микрокомпьютеров (1975-1980 гг), которые производилисьмногими компаниями, организовавшимисявэти годы. СрединихвскоревыделиласьфирмаApple, основаннаяв 1976 годуСтивомДжобсомиСтивомВозняком. Персональный компьютер Apple-II, изначально спроектированный как для деловых приложений, так и для развлечений, пользовался большойпопулярностью; онсталпредставлятьсерьезнуюугрозу для производителей «настоящих» ЭВМ.