Son onilliklərdə bəşəriyyət kompüter əsrinə qədəm qoyub. Riyazi əməliyyatların prinsiplərinə əsaslanan ağıllı və güclü kompüterlər informasiya ilə işləyir, ayrı-ayrı maşınların və bütöv zavodların fəaliyyətini idarə edir, məhsulların və müxtəlif məhsulların keyfiyyətinə nəzarət edir. Bizim dövrümüzdə kompüter texnologiyası bəşər sivilizasiyasının inkişafı üçün əsasdır. Bu mövqeyə gedən yolda qısa, lakin çox təlatümlü bir yol keçməli idi. Və uzun müddət bu maşınlar kompüter deyil, kompüterlər (kompüterlər) adlanırdı.
Kompüter təsnifatı
Ümumi təsnifata görə kompüterlər bir sıra nəsillər üzrə paylanır. Qurğuları müəyyən bir nəsil üçün təsnif edərkən müəyyən edən xüsusiyyətlər onların fərdi strukturları və modifikasiyalarıdır, sürət, yaddaşın ölçüsü, idarəetmə üsulları və məlumatların işlənməsi üsulları kimi elektron kompüterlər üçün tələblərdir.
Əlbəttəkompüterlərin paylanması istənilən halda şərti olacaq - çoxlu sayda maşın var ki, bəzi əlamətlərə görə bir nəslin modeli hesab olunur, digərlərinə görə isə tamamilə fərqli nəsillərə aiddir.
Nəticədə bu qurğular elektron hesablama tipli modellərin formalaşmasının üst-üstə düşməyən mərhələləri kimi təsnif edilə bilər.
İstənilən halda kompüterlərin təkmilləşdirilməsi bir sıra mərhələlərdən keçir. Və hər bir mərhələnin kompüterlərinin generasiyası elementar və texniki əsaslara, müəyyən riyazi tipin müəyyən dəstəyinə görə bir-birindən əhəmiyyətli fərqlərə malikdir.
Birinci nəsil kompüterlər
Müharibədən sonrakı ilk illərdə işlənmiş 1-ci nəsil hesablama maşınları. Elektron tipli lampalara əsaslanan çox güclü elektron kompüterlər yaradılmadı (o illərin bütün televizor modellərində olduğu kimi). Müəyyən dərəcədə bu, belə bir texnikanın formalaşma mərhələsi idi.
İlk kompüterlər mövcud və yeni konsepsiyaları (müxtəlif elmlərdə və bəzi mürəkkəb sənayelərdə) təhlil etmək üçün yaradılmış eksperimental tipli qurğular hesab olunurdu. Kifayət qədər böyük olan kompüter maşınlarının həcmi və kütləsi çox vaxt çox böyük otaqlar tələb edirdi. İndi bu, çoxdan keçmiş və heç də real olmayan illərin nağılı kimi görünür.
Birinci nəsil maşınlara verilənlərin daxil edilməsi perfokartların yüklənməsi üsulu ilə getdi və funksiyaların həlli ardıcıllığının proqram idarə edilməsi, məsələn, ENIAC-da - daxiletmə üsulu ilə həyata keçirildi. tıxaclar və çap sferasının formaları.
Baxmayaraqbelə bir proqramlaşdırma metodunun qurğunun hazırlanması, maşın bloklarının yazı sahələrinə qoşulması üçün çox vaxt tələb etdiyinə görə, o, ENIAC-ın riyazi "qabiliyyətlərini" nümayiş etdirmək üçün bütün imkanları təmin etdi və əhəmiyyətli faydalarla rele tipli maşınlar üçün uyğun olan proqram zımbalı lent metodundan fərqləri var idi.
"Düşünmək" prinsipi
İlk kompüterlərdə işləyən işçilər getmirdilər, onlar daim maşınların yanında olur və mövcud vakuum borularının səmərəliliyinə nəzarət edirdilər. Lakin ən azı bir lampa sıradan çıxan kimi ENIAC dərhal qalxdı, hamı tələsik qırıq lampanı axtardı.
Lampaların çox tez-tez dəyişdirilməsinin əsas səbəbi (təxminən də olsa) aşağıdakılar idi: lampaların istiləşməsi və parlaqlığı həşəratları cəlb etdi, onlar aparatın daxili həcminə uçdu və qısa bir elektrik cərəyanı yaratmağa "kömək etdi". dövrə. Yəni, bu maşınların birinci nəsli xarici təsirlərə qarşı çox həssas idi.
Bu fərziyyələrin doğru ola biləcəyini təsəvvür etsək, o zaman proqram və aparat kompüter avadanlığında səhvlər və səhvlər mənasını verən "bugs" ("bugs") anlayışı tamam başqa məna kəsb edir.
Yaxşı, əgər avtomobilin lampaları işlək vəziyyətdə olsaydı, texniki qulluqçular altı minə yaxın naqilin birləşmələrini əl ilə yenidən təşkil etməklə ENIAC-ı başqa bir iş üçün sazlaya bilərdilər. Fərqli tapşırıq növü yarandıqda bütün bu kontaktlar yenidən dəyişdirilməli oldu.
Serial maşınlar
Kütləvi istehsal olunmağa başlayan ilk elektron kompüter UNIVAC idi. O, çoxməqsədli elektron rəqəmsal kompüterin ilk növü oldu. 1946-1951-ci illərə aid olan UNIVAC üçün 120 µs əlavə müddəti, 1800 µs ümumi vurma və 3600 µs bölmələr tələb olunurdu.
Belə maşınlar böyük sahə, çoxlu elektrik enerjisi tələb edirdi və xeyli sayda elektron lampalara malik idi.
Xüsusilə, sovet elektron kompüteri "Strela" bu lampalardan 6400-ə və 60 min nüsxə yarımkeçirici tipli diodlara sahib idi. Bu nəsil kompüterlərin sürəti saniyədə iki və ya üç min əməliyyatdan yüksək deyildi, operativ yaddaşın ölçüsü iki Kb-dən çox deyildi. Yalnız M-2 bloku (1958) təxminən dörd KB operativ yaddaşa çatdı və maşının sürəti saniyədə iyirmi min hərəkətə çatdı.
ikinci nəsil kompüterlər
1948-ci ildə ilk işləyən tranzistor bir neçə Qərb alimi və ixtiraçıları tərəfindən əldə edildi. Bu, üç nazik metal telin polikristal materialın zolağı ilə təmasda olduğu nöqtə-təmas mexanizmi idi. Nəticə etibarilə, həmin illərdə kompüterlər ailəsi təkmilləşdi.
Tranzistorlaşdırılmış kompüterlərin ilk modelləri 1950-ci illərin son yarısına təsadüf edir və beş ildən sonra rəqəmsal kompüterin xarici formaları xeyli təkmilləşdirilmiş funksiyaları ilə ortaya çıxdı.
Memarlıq Xüsusiyyətləri
BiriTranzistorun mühüm prinsipi ondan ibarətdir ki, bir nüsxədə 40 adi lampa üçün müəyyən işlər görə biləcək və hətta bundan sonra daha yüksək iş sürətini qoruyacaqdır. Maşın minimum miqdarda istilik yayır və demək olar ki, elektrik mənbələrindən və enerjidən istifadə etməyəcək. Bununla əlaqədar olaraq, fərdi elektron kompüterlərə tələblər artıb.
Adi elektrik tipli lampaların səmərəli tranzistorlarla tədricən dəyişdirilməsi ilə paralel olaraq, mövcud məlumatların saxlanması texnikasının təkmilləşdirilməsində də artım olmuşdur. Yaddaşın genişləndirilməsi davam edir və ilk dəfə UNIVAC kompüterlərinin birinci nəslində istifadə edilən maqnit dəyişdirilmiş lent yaxşılaşmağa başlayıb.
Qeyd etmək lazımdır ki, ötən əsrin altmışıncı illərinin ortalarında verilənlərin disklərdə saxlanması üsulundan istifadə edilirdi. Kompüterlərin istifadəsində əhəmiyyətli irəliləyişlər saniyədə bir milyon əməliyyat sürətini əldə etməyə imkan verdi! Xüsusilə "Stretch" (Böyük Britaniya), "Atlas" (ABŞ) ikinci nəsil elektron kompüterlərin adi tranzistorlu kompüterləri arasında sayıla bilər. Həmin dövrdə SSRİ yüksək keyfiyyətli kompüter modelləri də istehsal edirdi (xüsusən, BESM-6).
Tranzistorlar əsasında kompüterlərin buraxılması onların həcminin, çəkisinin, elektrik enerjisi xərclərinin və maşınların dəyərinin azalmasına, eləcə də etibarlılığın və səmərəliliyin artmasına səbəb oldu. Bu, istifadəçilərin sayını və həll ediləcək vəzifələrin siyahısını artırmağa imkan verdi. İkinci nəsil kompüterləri fərqləndirən xüsusiyyətləri nəzərə alaraq,belə maşınların tərtibatçıları mühəndislik (xüsusən ALGOL, FORTRAN) və iqtisadi (xüsusən COBOL) hesablama növləri üçün dillərin alqoritmik formalarını qurmağa başladılar.
Elektron kompüterlər üçün gigiyenik tələblər də artır. 50-ci illərdə daha bir irəliləyiş oldu, lakin yenə də müasir səviyyədən çox uzaq idi.
ƏS-in Önəmi
Lakin həmin dövrdə də kompüter texnologiyasının aparıcı vəzifəsi resursları - iş vaxtını və yaddaşı az altmaq idi. Bu problemi həll etmək üçün onlar hazırkı əməliyyat sistemlərinin prototiplərini tərtib etməyə başladılar.
İlk əməliyyat sistemlərinin (ƏS) növləri kompüter istifadəçilərinin işinin avtomatlaşdırılmasını təkmilləşdirməyə imkan verdi ki, bu da müəyyən vəzifələri yerinə yetirməyə yönəldilib: maşına proqram məlumatlarının daxil edilməsi, lazımi tərcüməçiləri çağırmaq, zəng etmək. proqram üçün zəruri olan müasir kitabxana alt proqramları və s.
Buna görə də, proqrama və müxtəlif məlumatlara əlavə olaraq, ikinci nəsil kompüterlərdə emal addımlarının və proqram və onun tərtibatçıları haqqında məlumatların siyahısının göstərildiyi xüsusi bir təlimat da buraxmaq lazım idi. Bundan sonra operatorlar üçün müəyyən sayda tapşırıqlar (tapşırıqlar dəstləri) paralel olaraq maşınlara daxil edilməyə başlandı, əməliyyat sistemlərinin bu formalarında kompüter resurslarının növlərini müəyyən tapşırıq formaları - çox proqramlaşdırma metodu arasında bölmək lazım idi. datanın öyrənilməsi üçün iş göründü.
Üçüncü Nəsil
İnkişaf səbəbindənKompüterlərin inteqral sxemlərinin (IC) yaradılması texnologiyası mövcud yarımkeçirici sxemlərin sürətinin və etibarlılıq dərəcəsinin sürətləndirilməsini, eləcə də onların ölçülərinin, istifadə olunan gücün və qiymətin daha bir azalmasına nail oldu.
Mikrosxemlərin inteqrasiya olunmuş formaları indi düzbucaqlı uzunsov silikon vaflilərdə təchiz edilmiş və bir tərəfinin uzunluğu 1 sm-dən çox olmayan elektron tipli hissələrin sabit dəstindən hazırlanmağa başladı. kristallar) kiçik həcmli plastik bir qutuya yerləşdirilir, içindəki ölçülər yalnız sözdə seçimdən istifadə edərək hesablana bilər. "ayaqlar".
Bu səbəblərə görə kompüterlərin inkişaf tempi sürətlə artmağa başladı. Bu, nəinki işin keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa və belə maşınların dəyərini az altmağa, həm də kiçik, sadə, ucuz və etibarlı kütləvi tipli cihazları - mini-kompüter yaratmağa imkan verdi. Bu maşınlar əvvəlcə müxtəlif məşqlərdə və texnikada yüksək texniki problemləri həll etmək üçün nəzərdə tutulmuşdu.
O illərdə aparıcı məqam maşınların birləşdirilməsinin mümkünlüyü hesab olunurdu. Üçüncü nəsil kompüterlər müxtəlif tipli uyğun fərdi modellər nəzərə alınmaqla yaradılmışdır. Riyazi və müxtəlif proqram təminatının inkişafındakı bütün digər sürətləndirmələr problem yönümlü proqramlaşdırma dilinin standart problemlərinin həlli üçün toplu proqramların formalaşmasına kömək edir. Sonra ilk dəfə olaraq proqram paketləri peyda olur - üçüncü nəsil kompüterlərin inkişaf etdirdiyi əməliyyat sistemlərinin formaları.
Dördüncü Nəsil
Kompüterlərin elektron cihazlarının aktiv təkmilləşdirilməsiböyük inteqral sxemlərin (LSI) yaranmasına töhfə verdi, burada hər bir kristal bir neçə min elektrik tipli hissədən ibarət idi. Bunun sayəsində elementar əsasları daha böyük həcmdə yaddaş və əmrlərin yerinə yetirilməsi üçün azaldılmış dövrlər alan kompüterlərin növbəti nəsilləri istehsal olunmağa başladı: bir maşın əməliyyatında yaddaş baytlarının istifadəsi əhəmiyyətli dərəcədə azalmağa başladı. Lakin proqramlaşdırma xərcləri demək olar ki, azalmadığından, əvvəlki kimi maşın tipli deyil, sırf insan tipli resursların azaldılması vəzifələri ön plana çıxıb.
Operatorlara proqramlarını bilavasitə kompüter displeylərinin arxasında təkmilləşdirməyə imkan verən növbəti növ əməliyyat sistemləri istehsal edildi, bu, istifadəçilərin işini asanlaşdırdı, nəticədə tezliklə yeni proqram təminatı bazasının ilk işlənməsi ortaya çıxdı. Bu üsul birinci nəsil kompüterlərdən istifadə edən informasiyanın inkişafının ilkin mərhələləri nəzəriyyəsinə tamamilə ziddir. İndi kompüterlər nəinki böyük həcmdə məlumatların qeydə alınması, həm də müxtəlif fəaliyyət sahələrinin avtomatlaşdırılması və mexanikləşdirilməsi üçün istifadə olunmağa başlandı.
Yetmişinci illərin əvvəllərindəki dəyişikliklər
1971-ci ildə adi arxitekturalı kompüterin bütün prosessorunun yerləşdiyi kompüterlərin böyük inteqral sxemi buraxıldı. İndi tipik kompüter arxitekturasında mürəkkəb olmayan demək olar ki, bütün elektron tipli sxemləri bir böyük inteqral sxemdə təşkil etmək mümkün olmuşdur. Beləliklə, kiçiklər üçün adi cihazların kütləvi istehsalı imkanlarıqiymətlər. Bu, yeni, dördüncü nəsil kompüterlər idi.
O vaxtdan bəri çoxlu ucuz (kompakt klaviaturalı kompüterlərdə istifadə olunur) və prosessorları, kifayət qədər operativ yaddaşı və icraedici tipli əlaqə strukturu olan bir və ya bir neçə böyük inteqrasiya edilmiş elektron lövhələrə uyğun idarəetmə sxemləri istehsal edilmişdir. idarəetmə mexanizmlərində sensorlar.
Avtomobil mühərriklərində benzinin tənzimlənməsi, müəyyən elektron məlumatların ötürülməsi və ya sabit yuyulma rejimləri ilə işləyən proqramlar kompüter yaddaşına və ya müxtəlif növ kontrollerlərdən istifadə etməklə və ya birbaşa müəssisələrdə tətbiq edilmişdir.
Yetmişinci illər ümumi böyük inteqral sxemdə (sözdə) yerləşən giriş-çıxış mexanizmi ilə prosessoru, böyük həcmdə yaddaşı, müxtəlif interfeyslərin sxemlərini birləşdirən universal hesablama sistemlərinin istehsalının başlanğıcını gördü. tək çipli kompüterlər) və ya digər versiyalarda ümumi çap dövrə lövhəsində yerləşən böyük inteqral sxemlər. Nəticədə, dördüncü nəsil kompüterlər geniş yayıldıqda, işin bir hissəsini təvazökar mini-kompüterlər böyük meynfreym kompüterlərində yerinə yetirdikdə, altmışıncı illərdə yaranmış vəziyyətin təkrarı başladı.
Dördüncü nəsil kompüter xüsusiyyətləri
Dördüncü nəsil elektron kompüterlər mürəkkəb idi və şaxələnmiş imkanlara malik idi:
- normal çoxprosessor rejimi;
- paralel-ardıcıl tipli proqramlar;
- yüksək səviyyəli kompüter dilləri;
- çıxmasıilk kompüter şəbəkələri.
Bu cihazların texniki imkanlarının inkişafı aşağıdakı müddəalarla qeyd olunub:
- Tipik siqnal gecikməsi 0,7 ns/v.
- Aparıcı yaddaş növü tipik yarımkeçiricidir. Bu tip yaddaşdan məlumat yaratmaq müddəti 100-150 ns-dir. Yaddaş - 1012-1013 simvol.
Əməliyyat sistemlərinin hardware tətbiqindən istifadə
Modul sistemlər proqram tipli alətlər üçün istifadə olunmağa başlayıb.
İlk fərdi elektron kompüter 1976-cı ilin yazında yaradılmışdır. Adi elektron oyun sxeminin inteqrasiya olunmuş 8 bitlik nəzarətçiləri əsasında alimlər böyük populyarlıq qazanmış adi BASIC proqramlı Apple oyun maşını istehsal etmişlər. 1977-ci ilin əvvəlində Apple Comp. meydana çıxdı və yer üzündə ilk Apple fərdi kompüterlərinin istehsalına başlandı. Bu kompüter səviyyəsinin tarixçəsi bu hadisəni ən vacib hadisə kimi vurğulayır.
Bu gün Apple Macintosh fərdi kompüterləri istehsal edir ki, bu da bir çox göstəricilərə görə IBM PC modellərini üstələyir. Apple-ın yeni modelləri təkcə müstəsna keyfiyyəti ilə deyil, həm də geniş (müasir standartlar üzrə) imkanları ilə seçilir. Apple şirkətinin kompüterləri üçün onların bütün müstəsna xüsusiyyətlərini nəzərə alan xüsusi əməliyyat sistemi də hazırlanıb.
Beşinci nəsil kompüterlər
Səksəninci illərdə kompüterlərin inkişafı prosesi (kompüter nəsilləri) yeni mərhələyə - beşinci nəsil maşınlara qədəm qoyur. Bu cihazların görünüşümikroprosessorların inkişafı ilə bağlıdır. Sistem konstruksiyaları nöqteyi-nəzərindən işin mütləq qeyri-mərkəzləşdirilməsi xarakterikdir, proqram təminatı və riyazi əsasları nəzərə alaraq proqram strukturunda iş səviyyəsinə keçid xarakterikdir. Elektron hesablama maşınlarının işinin təşkili artır.
Beşinci nəsil kompüterlərin səmərəliliyi saniyədə yüz səkkizdən yüz doqquza qədər əməliyyatdır. Bu tip maşın çoxprosessorlu sistem ilə xarakterizə olunur ki, onun əsasında zəifləmiş tipli mikroprosessorlar yaradılır və dərhal cəmdə istifadə olunur. İndi yüksək səviyyəli kompüter dillərinə yönəlmiş elektron hesablama maşınları mövcuddur.
