Первое поколение ЭВМ.
| Аппаратное и программное обеспечение компьютера | Урок 2 |
1. Поколения ЭВМ
В истории развития вычислительной техники можно выделить четыре периода: домеханический, механический, электромеханический и электронно-вычислительный.
В домеханический период создавалась не вычислительная техника, а счетные устройства, древнейшими из которых являются разного вида счеты.
Началом механического периода можно считать 1623г., когда была описана и реализована в единственном экземпляре механическая счетная машина, предназначавшаяся для выполнения четырех арифметических операций с 6-разрядными числами.
Электромеханический период развития вычислительной техники обусловлен развитием прикладной электротехники, позволившей создавать электромеханические вычислительные устройства.
Электронно-вычислительный период связан с развитием электроники и микроэлектроники и начинается созданием в США в 1946 г. Первой ЭВМ – машины ENIAC.
На основе описания аналитической машины Ч. Бэббиджа в 1944 г. в США была построена машина «Марк-1» на электромеханических реле, которая программировалась при помощи бумажной перфоленты. Машина имела длину 15,3 м, высоту 2,4 м, массу около 35 т, длину проводов — более 800 км, количество соединений — более 3 млн. Она оперировала десятичными числами длиной до 23 разрядов; время перемножения чисел составляло 4 с.
Начиная с 1944 г. в работе над созданием вычислительной техники принял участие американский математик Джон фон Нейман. В 1946 г. он вместе с Г. Голдстайном и А. Берксом опубликовал важную для развития вычислительной техники статью «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства». В ней были высказаны две основные идеи, которые используются сейчас во всех ЭВМ: применение двоичной системы счисления и принцип хранимой программы.
Первое поколение ЭВМ.
Основной перелом в области информационных технологий начался после Второй мировой войны с появлением первых аналоговых и цифровых ЭВМ, в которых логические, запоминающие и другие устройства реализовывались на электронных приборах. С этого времени осуществляют отсчет поколений электронных вычислительных машин, напрямую связанных с развитием электроники и микроэлектроники, оказавших основное влияние на функциональные возможности, производительность, память, надежность, габаритные размеры, массу и потребляемую мощность ЭВМ.
В вычислительных машинах первого поколения основными элементами были электровакуумные устройства: электронные лампы и электронно-лучевые трубки.
В первом поколении машин был реализован метод хранимой программы; для ввода-вывода сначала использовались бумажные перфокарты и перфоленты, магнитная лента, а затем магнитные барабаны и печатающие устройства. Основной язык программирования — машинный код. Применение электронных ламп создавало множество проблем — из-за низкой надежности практически через несколько минут работы одна лампа выходила из строя, а так как в ЭВМ их было десятки тысяч, то для поиска неисправности и ремонта требовалось непрерывное обслуживание.
Второе поколение ЭВМ.
Второе поколение берет свое начало с 1956 г. с разработки в Массачусетском технологическом институте США первого компьютера на полупроводниковых элементах — транзисторах. Серийные ЭВМ на транзисторах стали производиться с 1958 г. К этому времени были спроектированы высокоскоростной принтер, носители информации на магнитной ленте и магнитных дисках. Появилась возможность создания бортовых ЭВМ военного назначения.
Логические схемы ЭВМ второго поколения строились на дискретных полупроводниковых приборах (диоды, транзисторы) и магнитных элементах (ферритовых сердечниках). В качестве конструктивно-технологической основы впервые стали широко использоваться платы с печатным монтажом. При разработке программ кроме ассемблера стали применять языки программирования высокого уровня, такие как «Алгол» и «Фортран». В этот период возникла необходимость в профессии программиста.