1.История вычислительной техники

Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки. Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства: абак (счёты), логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер.

Машина Лейбница (1672) (сложение, вычитание, умножение, деление;12-разрядные числа;десятичная система)

Поколения компьютеров

1)Первой работающей машиной с архитектурой фон Неймана стал манчестерский «Baby», созданный в Манчестерском университете в 1948 году; в 1949 году за ним последовал компьютер Манчестерский Марк I, который уже был полной системой, с трубками Уильямса и магнитным барабаном в качестве памяти, а также с индексными регистрами. Другим претендентом на звание «первый цифровой компьютер с хранимой программой» стал EDSAC, разработанный и сконструированный в Кембриджском университете.

(на электронных лампах;быстродействие 10-20 тыс. операций в секунду;каждая машина имеет свой язык;нет операционных систем;ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты)

2) Следующим крупным шагом в истории компьютерной техники стало изобретение транзистора в 1947 году. Они стали заменой хрупким и энергоёмким лампам.1950-х и начале 1960-х. Благодаря транзисторам и печатным платам было достигнуто значительное уменьшение размеров и объёмов потребляемой энергии, а также повышение надёжности. Компьютеры второго поколения обычно состояли из большого количества печатных плат, каждая из которых содержала от одного до четырёх логических вентилей или триггеров.(на полупроводниковых транзисторах;10-200 тыс. операций в секунду;первые операционные системы;первые языки программирования: Фортран (1957), Алгол (1959);средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски)

3). Начало этому положило изобретение интегральных схем, которые независимо друг от друга сделали лауреат Нобелевской премии Джек Килби и Роберт Нойс. Позже это привело к изобретению микропроцессора Тэдом Хоффом (компания Intel).

В течение 1960-х наблюдалось определённое перекрытие технологий 2-го и 3-го поколений. В конце 1975 года, в Sperry Univac продолжалось производство машин 2-го поколения, таких как UNIVAC 494.

Появление микропроцессоров привело к разработке микрокомпьютеров — небольших недорогих компьютеров, которыми могли владеть небольшие компании или отдельные люди. Микрокомпьютеры, представители четвёртого поколения, первые из которых появился в 1970-х, стали повсеместным явлением в 1980-х и позже.

2Классификация эвм и различия в архитектуре эвм в зависимости от элементной базы, целей вычислительных сред.

Смене поколений ЭВМ сопутствуют изменения технических характеристик:быстродействия;емкости памяти;надежности; стоимости.

Первое поколение (1949-1958)

Основным активным элементом ЭВМ первого поколения является электронная лампа. (Остальные элементы: резисторы, конденсаторы, трансформаторы).

Для построения оперативной памяти применялись ферритовые сердечники. В качестве устройств ввода/вывода (УВВ) сначала использовалось стандартная телеграфная аппаратура, а затем специально для ЭВМ были разработаны электромеханические УВВ на перфокартах и перфолентах.

Машины этого поколения характеризуются:огромными размерами;малым быстродействием;малой емкостью оперативной памяти (ОП);невысокой надежностью;недостаточно развитым программным обеспечением (ПО).

Второе поколение (1959-1963)

Основной активный элемент ЭВМ второго поколения – транзистор.

Все показатели улучшены по сравнению с I поколением: уменьшены размеры, стоимость, масса и потребляемая мощность, повышена надежность и быстродействие, увеличен объём памяти.

Отличительные черты поколения:применение печатного монтажа;дифференциация по применению (специализация);в программном обеспечении (ПО) – появление алгоритмических языков;появление многопрограммных ЭВМ (совместная реализация программ за счет организации параллельной работы основных устройств ЭВМ);применение УВВ на магнитных носителях (магнитные ленты, барабаны, диски).

Третье поколение (1964-1976)

Характеризуется широким применением интегральных схем (ИС) с многослойным печатным монтажом. Отличительные черты поколения (при улучшении основных показателей по сравнению со вторым поколением) :увеличение количества используемых УВВ;

ПО получило дальнейшее развитие, особенно операционные системы (используются различные режимы работы: пакетный, разделения времени, запрос-ответ и т.п.);возможность удаленного доступа пользователей к ЭВМ, находящихся на значительных расстояниях;

виртуальное использование ЭВМ в режиме разделения времени (вследствие различия инерционности человека и машины у пользователя создается впечатление, что ему одному предоставлено машинное время).применение методов автоматического проектирования;тенденция к унификации ЭВМ;основной носитель информации – магнитный диск.

Четвёртое поколение (1977-до настоящего времени)

Характеризуется применением больших интегральных схем (БИС) и сверхбольших интегральных схем (СБИС). Отличительные черты поколения (при дальнейшем улучшении основных показателей):тенденция к унификации ЭВМ и развитию мини- и микро-ЭВМ;использование быстродействующих систем памяти и МОП-технологий;создание машин, представляющих единую систему (ЕС ЭВМ);появление первых персональных компьютеров и рабочих станций;основной носитель информации – гибкий магнитный диск.

Пятое поколение (настоящее время)

ЭВМ пятого поколения (кроме высокой производительности и надежности при более низкой стоимости, вполне обеспечиваемые СБИС и другими новейшими технологиями) должны удовлетворять следующим качественно новым функциональным требованиям: обеспечить простоту применения ЭВМ путем реализации систем ввода/вывода информации голосом; диалоговой обработки информации с использованием естественных языков; возможности обучаемости, ассоциативных построений и логических выводов;

упростить процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ по спецификациям исходных требований на естественных языках;улучшить основные характеристики и эксплуатационные качества ВТ для удовлетворения различных социальных задач, улучшить соотношения затрат и результатов, быстродействия, легкости, компактности ЭВМ; обеспечить их разнообразие, высокую адаптируемость к приложениям и надежность в эксплуатации.