Поколение ЭВМ – период развития вычислительной техники, отмеченный относительной стабильностью архитектуры и технических решений. Смена поколений ЭВМ обычно связана с переходом на новую элементную базу, что приводит к скачку в росте основных характеристик ЭВМ. |
Признаки отличающие одно поколение от другого: 1. элементная база, 2. быстродействие, 3. объем оперативной памяти, 4. устройства ввода-вывода, 5. программное обеспечение. |
Поколение | Элементная база | Быстродействие (операций в секунду) Объем ОП | Устройства ввода-вывода | Программное обеспечение | Примеры |
Первое поколение, после 1946 года | Электронные лампы, реле | 3х105 64 Кб | Пульт управления, перфокарта | Машинные языки, однопользовательский режим | ENIAC, MARK-3, SWAC, IAS, BINAC, UNIVAC, MANIAC, WhirlWind-1, ORDVAC, IBM 701 (США) Gamma-40 (Франция) LEO, DEDUCE (Англия) МЭСМ, БЭСМ, Минск-1, Урал-2, М-20 (СССР) |
Второе поколение, после 1955 года | Транзисторы | 3х106 512 Кб | Перфокарты, перфоленты, АЦПУ, магнитный барабан, магнитные ленты | Алгоритмические языки, диспетчерские системы, пакетный режим | IBM 701, RCA-501, IBM 7090, LARC, Stretch; (США) ATLAS (Англия) Раздан, Наири, Минск, МИР, Урал, Днепр, М-400, БЭСМ-6, БЭСМ-4, Минск-22, Минск-32 (СССР) |
Третье поколение, после 1964 года | Интегральные схемы (ИС) | 3х107 16 МГб | Видеотерминальные системы, магнитные диски | Операционные системы, режим разделения времени | PDP-8,PDP-11,B3500, IBM 360 (США) ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ (СССР) |
Четвертое поколение, после 1975 года | Большие интегральные схемы (БИС) и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) | более 3х107 более 16 МГб | Цветной графический дисплей, графопостроители, мышь, магнитные диски, сканер, оптические, лазерные устройства, устройство голосовой связи, Flash-карты | Базы и банки данных, персональный режим работы, сетевая обработка данных | ILLIAS 4, Cray-серией, Burroghs (США) ЕС 1191, ЕС 1766, Эльбрус (СССР) |
Пятое поколение, начало проектирования 1982 год | Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) | Экспертные системы | ??? |
История вычислительной техники уникальна фантастическими темпами развития аппаратных и программных средств. Один известный авиаконструктор сказал, что если бы подобными темпами развивалась авиация, то у каждого был бы персональный самолёт с вертикальным взлётом и посадкой. А одного бидона керосина хватило бы, чтобы слетать во Владивосток и обратно.
В СССР развитие электронной вычислительной техники тесно связано с именем академика С.А. Лебедева, под руководством которого были созданы первые отечественные ЭВМ: в 1951 году в Киеве – МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) и в 1952 году в Москве – БЭСМ (Быстродействующая Электронная Счетная Машина). И до середины 60-х годов её отставание от передовых стран было незначительным. Но при появлении 3-го поколения было принято решение сравняться с ведущими странами, и был назначен головной разработчик – НИИЦЕВТ. Лучшим мировым компьютером на тот момент была IBM 360, которую скопировали под названием ЕС ЭВМ. В мировой практике подобный приём известен и носит красивое название – "Обгонять, не догоняя". Кстати, подобным образом после войны вырвалась в лидеры Япония.
Но, в данном случае ничего хорошего не получилось. ЕС ЭВМ значительно уступали прототипу, а остальные конструкторские бюро были лишены финансирования. В частности были остановлены работы над перспективной БЭСМ-10. В результате возник кризис советской вычислительной техники. Он усугубился с появлением персональных компьютеров (ПК).
Середина 80-х проходит в мире под знаком стремительного роста популярности персональных компьютеров. Худо-бедно, волна эта докатывается и до нас. Тем более что в стране — ускорение и перестройка. На совещании в ЦК КПСС по вопросам ускорения научно-технического прогресса его катализаторами называют микроэлектронику, вычислительную технику и информатику. Но раскрутка индустрии персональных компьютеров идет с огромным трудом и, в конце концов, заканчивается ничем. И все же в 1986 году уже есть несколько советских моделей персональных машин, появляются интересные программные разработки для автоматизации «офисного труда». В 1986 году начинается выпуск одной из самых популярных машин линии СМ, микроЭВМ СМ 1810, которая могла выступать в роли персонального компьютера.
Разработчики СМ-1810 вспоминают, что основная особенность ее была в работоспособности. Машину включали — и она работала. И там, где грамотно подходили к эксплуатации, работала ещё долго. А проблема надёжной работы стояла в то время остро.
Кроме неё выпускались «Электроника БК-0010» (БК — бытовой компьютер) и «Электроника-85». К этому классу можно отнести «Искру-226» и «Корвет». Хотя они и уступали и появившемуся вскоре IBM PK, но при надлежащем финансировании могли составить ей серьёзную конкуренцию. Но советская бюрократия воспрепятствовала их развитию, а в 90-е годы разработка и производство отечественных компьютеров были ликвидированы.
Измерение данных.
БИТ – минимальная единица информации, это один разряд двоичного числа (0 или 1). Вся информация в компьютере (числа, тексты, графики) кодируется в двоичной форме.
БАЙТ – равен 8 битам, используется для кодирования одного символа клавиатуры – буквы, цифры, знака и др.
1 Кб = 1024 б (2 в 10-ой степени)
1 Мб = 1.048.576 б (2 в 20-ой степени)
1 Гб = 1.073.741.824 б (2 в 30-ой степени)
Одна страница машинописного текста занимает 1,5 – 2 Кб в текстовом формате (.txt).
На флешке в 1 Гб можно разместить 500 тыс. страниц или 2 тыс. книг. Но другие форматы требуют больше места, так в Word'е (.doc) тот же текст займёт в 4-5 раза больший объём. А рисунки требуют намного большего объема.
Структура Компьютера.
Ввод данных (органы чувств) | Обработка данных (мозг и нервная система) | Вывод данных |
Клавиатура | Процессор | Дисплей |
Мышь | ОП – оперативная память | Принтер |
Датчики, Сканер | ВП – внешняя (долговременная) память | Синтезаторы речи |
Микрофон | CD-ROM, DVD | Исполнительные устройства |
Структурная схема Компьютера
Центральной частью компьютера является Процессор – устройство, осуществляющее обработку данных по заданной программе. Основная его характеристика – это быстродействие. Она зависит от тактовой частоты компьютера. За один такт совершается одно действие, например пересылка одного слова из ОП в Процессор. Команда обычно состоит из нескольких десятков действий. Тактовая частота современных компьютеров составляет много ГГц, т.е. быстродействие Процессора измерется миллионами команд в секунду.
Данные и программа при обработке на компьютере (выполнении программы) хранятся в оперативной памяти. Это основная память, здесь хранятся программы и данные, необходимые для немедленного решения конкретной задачи. Основная характеристика ОП – ее объем, сегодня он составляет несколько Гб, что эквивалентно миллионам страниц текста.
Для хранения данных и программ с целью их последующего использования служит Внешняя или Долговременная Память, чаще всего это накопители на магнитных дисках. Его объем достигает терабайта. В качестве съёмных устройств внешней памяти стали использоваться Флешки (флеш-карты). Они подсоединяются к порту USB и имеют обычно объём 0,5 – 2 ГБ. Т.е они намного вместительнее дискет и, к тому же, надёжнее.
*ВНИМАНИЕ! При отключении электропитания ОП "забудет" всю информацию, поэтому ее необходимо копировать во "внешнюю" память, как долговременную библиотеку.
В качестве устройств ввода информации используются клавиатура, манипулятор "мышь", микрофон.
В качестве устройств вывода информации используются: дисплеи (обычно 25 строк х 80 символов – текстовый режим; 1024*768 точек – графический режим), принтеры – матричные, струйные и лазерные: ширина бумаги 80-136 символов.
Телеграф, телефон, радио, спутники связи, компьютер и сотовый телефон.
От простейших линий связи к современным коммуникациям.
Лекция №2
Тема 2. Технические и программные средства обработки деловой информации4+2
Дискретные и аналоговые вычислительные машины, персептрон.
Компьютер, алгоритм, программа и принципы фон Неймана.
Основные алгоритмические конструкции.
Характеристики персонального компьютера (ПК).
Открытое, проприетарное и свободное программное обеспечение (ПО).
Системное и прикладное ПО.
Файловая система. Оболочки. Архиваторы. Пакеты прикладных программ.
Типовая структура офисного пакета.