П. Ракитное
Год
Содержание
Введение. 3
1. Вычислитель Абак. 4
2. Арифмометр Паскаля. 5
3. Станок Жаккара. 6
4. Вычислитель Беббиджа. 7
5. Компьютер ENIAC.. 8
6. Мини – компьютер IBM System/360. 10
7. История развития микропроцессоров. 11
Заключение. 16
Список литературы и Интернет - источников. 17
Введение
В своей научно - исследовательской работе по истории эволюции компьютеров я хочу провести исследование механических вычислительных устройств, первых вычислительных машин, работающих на электричестве, а также узнать их характеристики и возможности.
В рамках исследования я планирую изучить историю создания и строение первых механических вычислителей, счетных механических и электрических машин на перфокартах, первых персональных компьютеров (ЭВМ).
Частично постараюсь затронуть в моем исследовании поколения микропроцессоров.
Тема эволюции вычислительных устройств параллельно с эволюцией человеческого общества всегда была мне очень интересна. Поэтому я решил провести собственное теоретическое исследование информационных ресурсов по выбранной тематике.
«Без прошлого нет настоящего!», поэтому в данной работе я постараюсь разобраться в теоретических основах процесса эволюции вычислительной техники и составить собственное представление о перспективах информатизации современного общества.
Вычислитель Абак
Абак - первый механический «вычислитель» на основе счетных камней, размещавшихся на разрядных линейках.
Доска абака была разделена линиями на полосы, счёт осуществлялся с помощью размещённых на полосах камней или других подобных предметов.
В Древнем Вавилоне это была доска, разграфлённая на полосы или со сделанными углублениями. Камешки или косточки передвигались по линиям или углублениям.
В Египте вместо линий и углублений стали использовать палочки и проволоку с нанизанными камешками.
Ацтекские счёты возникли приблизительно в X веке и изготавливались из зёрен кукурузы, нанизанных на струны, установленные в деревянной раме.
В Империи инков применялось счётное устройство юпана.
В странах Востока распространены китайский аналог абака - суаньпань и японский соробан.
В России - Десятичный абак, или русские счеты, в которых используется десятичная система счисления. Первый "российский абак" был сделан из дерева а вместо камней были вишнёвые косточки.
Арифмометр Паскаля
В середине XVII века свое вычислительное устройство создал Блез Паскаль - великий французский физик, математик, мыслитель, один из знаменитых людей в человеческой истории.
Чаще всего арифмометры были настольные или «наколенные» (как современные ноутбуки), изредка встречались карманные модели.
Эти устройства были предназначены для сложения, вычитания, а также точного умножения и деления.
При работе на арифмометре порядок действий всегда задаётся вручную — перед каждой операцией следует нажать соответствующую клавишу или повернуть соответствующий рычаг.
На картинке Ручной арифмометр "Феликс"
Станок Жаккара
В 1804 году инженер из Лиона Жозеф-Мари Жаккар создал первое в мире программируемое устройство!
Яркий пример машины с программным управлением, созданной задолго до появления вычислительных машин.
Двоичным кодом набрана перфокарта. Принцип прост: есть отверстие - нет отверстия.
Использовалась машина как автоматизированный ткацкий станок. При помощи жаккардовой машины можно изготовлять узорчатые платьевые и декоративные ткани, ковры, скатерти и др.
Однако, не понимая полностью значимости своего изобретения для будущих поколений, Жаккар стал основоположником программируемой машины и начальных принципов программирования.
Вычислитель Беббиджа
В 30-х годах XIX века создал "аналитическую машину" английский математик Чарльз Бэббидж.
Машина состояла из валиков и шестерней, вращаемых вручную при помощи специального рычага.
Заручившись поддержкой Королевского общества, посчитавшего его работу «в высшей степени достойной общественной поддержки», Бэббидж обратился к правительству Великобритании с просьбой о финансировании полномасштабной разработки.
Разрабатывая машину, Бэббидж и не представлял всех трудностей, связанных с её реализацией, и не только не уложился в обещанные три года, но и спустя девять лет вынужден был приостановить свою работу.
Однако часть машины все же начала функционировать и производила вычисления даже с большей точностью, чем ожидалось.
Однако машина Беббиджа мог проводить уже сложные математические расчеты, используя аналитические принципы.
Компьютер ENIAC
В 1943 году был создан первый представитель первого поколения ЭВМ - ENIAC.
Архитектуру компьютера начали разрабатывать в 1943 году Джон ПресперЭкерт и Джон Уильям Мокли, американские учёные из Пенсильванского университета по заказу Лаборатории баллистических исследований Армии США для расчётов таблиц стрельбы.
В ЭНИАКе применялись вакуумные лампы. Компьютер был полностью готов лишь осенью 1945 года.
Так как война к тому времени уже была закончена, и острой необходимости в быстром расчете таблиц стрельбы уже не было, военное ведомство США решило использовать ENIAC в расчетах по разработке термоядерного оружия.
Будучи сверхсекретным проектом Армии США, компьютер был представлен публике и прессе лишь много месяцев спустя после окончания войны — 14 февраля 1946 года.
Через несколько месяцев — в ноябре 1946 года — ENIAC был разобран и перевезен из Университета Пенсильвании в г. Абердин в Лабораторию баллистических исследований Армии США, где с 29 июля 1947 года успешно проработал ещё много лет и был окончательно выключен 2 октября 1955 года.
Всего комплекс ENIAC включал 17468 ламп 16 различных типов, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 70000 резисторов и 10000 конденсаторов.
Вес 27 тонн.
Потребляемая мощность 174 кВт
Вычислительная мощность — 357 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду.
Программирование задачи на ЭНИАКе могло занимать до двух дней, а на её решение — несколько минут.
Компьютер ЭНИАК нельзя было назвать совершенным компьютером. Машина создавалась в военное время в большой спешке с нуля при отсутствии какого-либо опыта создания подобных устройств.
ЭНИАК был построен в единственном экземпляре, и инженерные решения, реализованные в ЭНИАКЕ, не использовались в последующих конструкциях компьютеров. ЭНИАК скорей компьютер «нулевого» поколения.
Значение ЭНИАКа заключается просто в его существовании, которое доказало возможность построения полностью электронного компьютера, способного работать достаточно продолжительное время.
6. Мини – компьютер IBM System/360
В 1964 году был создан компьютер третьего поколения серии IBM System/360.
IBM System/360 — один из самых популярных компьютеров своего времени.
Его операционная система OS/360 во многом послужила родоначальником современных систем, а книжка Джермейна "Программирование 360" стала классическим учебником.
В частности, именно с System/360 повелось, что в байте — 8 бит (до этого было от 1 до 6).
После чего пошли такие единицы измерения как Килобайт, Мегабайт и т.д.
Также IBM/360 была первой 32-разрядной компьютерной системой. Это был первый ряд компьютеров, в котором проводилось чёткое различие между архитектурой и реализацией.
В семействе IBM/360 впервые был использован микрокод для реализации отдельных команд процессора.
Шестнадцатеричная система счисления, широко применявшаяся в документации IBM/360, практически вытеснила ранее доминировавшую восьмеричную.
Затраты на разработку System/360 составили около 5 млрд долларов США (что соответствует 30 млрд в ценах 2005 г., если сравнивать с 1964). Таким образом, это был второй по стоимости проект 1960-х годов после программы «Аполлон».
В СССР аналогом IBM/360 были машины серии ЕС ЭВМ.
Жесткие диски от IBM на 10 Мбайт, 1970 г. и на 571 Мбайт, 1979г.
(табличка на диске, изображение слева: осторожно, вес прибора превосходит 27 кг)
История развития микропроцессоров
В 1971 году был создан первый микропроцессор, а вместе с ним наконец-то родилось четвертое поколение компьютеров.
Центральный процессор (CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ). Иногда называют микропроцессором или просто процессором.
Главными характеристиками центрального процессорного устройства (ЦПУ) являются: тактовая частота, производительность, энергопотребление и архитектура.
Ранние ЦП создавались в виде уникальных составных частей для уникальных, и даже единственных в своём роде, компьютерных систем. Позднее от дорогостоящего способа разработки процессоров, предназначенных для выполнения одной единственной программы, производители компьютеров перешли к серийному изготовлению типовых классов процессоров.