Министерство Российской Федерации по связи и информатизации.
ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»
Кафедра ПВС
РГЗ по дисциплине
Архитектура Вычислительных систем
Вариант 22
Выполнил : студент группы П-93
Чудотворов Андрей
Проверил: Хорошевский В.Г.
Новосибирск, 2011
Осуществить анализ архитектуры семейства z вычислительных машин к. Цузе.
Компьютер Z1 имел большинство черт, присущих современному ПК. Это и двоичный код (Цузе дальновидно отказался от десятичной системы исчисления), и отдельный блок памяти, и возможность ввода данных с консоли, и обработка чисел с плавающей запятой. В качестве носителя для ввода данных могла использоваться перфокарта, которую Цузе приспособился делать из 35-миллиметровой кинопленки, пробивая в ней отверстия.
У Z1 был один серьезный недостаток — ненадежность вычислений. Модель действительно являлась экспериментальной, хотя могла использоваться для научных вычислений. И, конечно, не была продана. Между прочим, для ранних компьютеров (вплоть до начала бума IBM PC-совместимых компьютеров в начале 80-х годов ХХ в.) показатель реализации был очень важен и служил, своего рода, индикатором успеха.
Однако Z1 не суждено было остаться даже в единственном оригинальном экземпляре. В 1943 году компьютер был уничтожен после авиабомбежки вместе со всеми конструкторскими чертежами и схемами.
Основные характеристики z1:
Реализация |
Тонкие металлические пластины |
Частота |
1 Гц |
Вычислительный блок |
Обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 22 бита |
Средняя скорость вычислений |
Умножение — 5 секунд |
Ввод данных |
Клавиатура, устройство считывания с перфоленты |
Вывод данных |
Ламповая панель (десятичное представление) |
Память |
64 слова по 22 бита |
Вес |
Около 500 кг |
Неточность и ненадежность Z1 (из-за механической конструктивной сложности) подтолкнула Цузе обратиться к использованию электромеханических переключателей — реле, для большей точности в вычислениях (ограниченный в средствах, Цузе приобретал в телефонных компаниях списанные реле). Память Z2 по-прежнему состояла из металлических пластин, зато вычислительный блок — из 800 реле. К весне 1939 года Z2 был готов. Дальше совершенствовать это "поколение" компьютеров не имело смысла, Цузе уже видел прообраз будущей машины, которая была бы целиком релейной и служила не только демонстрационной моделью.
Основные характеристики z2:
Реализация |
Тонкие металлические пластины, реле |
Частота |
3 Гц |
Вычислительный блок |
Обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 16 бит |
Средняя скорость вычислений |
Умножение — 5 секунд |
Ввод данных |
Клавиатура, устройство считывания с перфоленты |
Память |
16 слов по 16 бит |
Вес |
Около 500 кг |
12 мая 1941 года в Берлине Цузе представил собравшимся ученым знаменитый компьютер Z3. Успех демонстрации был огромен. Не случайно именно Z3 считается первым работоспособным, свободно программируемым компьютером в мире (его "конкуренты", Mark I и ENIAC появились после 1943 года). Правда, в памяти Z3 программы не хранил, для этого память из 64 слов была мала, да Цузе и не стремился к этому. Имелся недостаток — отсутствие реализации условного перехода.