История развития ЭВМ

История развития ЭВМ С древнейших времён до наших дней

V в. до н.э. Древние египтяне использовали абак устройство похожее на русские счеты, применявшихся для арифметических вычислений.

Блэз Паскаль сконструировал счетное устройство, чтобы облегчить труд своего отца-налогового инспектора. Это устройство позволяло суммировать десятичные числа. Внешне оно представляло собой ящик с многочисленными шестеренками 1642 г. Основой суммирующей машины стал счетчик-регистратор, или счетная шестерня. Она имела десять выступов, на каждом из которых были нанесены цифры. Для передачи десятков на шестерне располагался один удлиненный зуб, зацеплявший и поворачивающий промежуточную шестерню, которая передавала вращение шестерне десятков. Дополнительная шестерня была необходима для того, чтобы обе счетные шестерни - единиц и десятков - вращались в одном направлении.

В 1673 г. немецкий математик, физик и философ Готфрид Лейбниц (1646 - 1716) изобрел счетную машину, позволяющую выполнять все 4 арифметических действия: сложение, вычитание, умножение, деление. Машина явилась прототипом арифмометра, использовавшегося с 1820 г. до 60-х годов XX века. Арифмометр Лейбница

Однако истинным предком современного компьютера следует, считать такое вычислительное устройство, которое само может переходить к следующей операции после выполнения предыдущей, т. е. способно выполнять последовательность операций. Разностная машина Бэббиджа В 1822 г. английский математик Чарлз Бэббидж (1792-1871) создал работающую модель, способную производить вычисления и печатать цифровые таблицы. Эта машина работала на паровом двигателе и была названа им "Аналитической ". В ней была предусмотрена память для хранения чисел. Арифметические операции выполнялись в соответствии с программой, записанной на жаккардовых перфокартах (как в ткацком станке Жаккарда узор ткани задавался с помощью дырочек в картонных картах - перфокартах).

С машиной Бэббиджа связано появление профессии программиста. Первым программистом мира стала дочь поэта Дж. Байрона Ада Лавлейс, которая разрабатывала первые программы для машины Бэббиджа, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, таких как «цикл» и «рабочая ячейка».

Появление настоящих компьютеров стало возможным благодаря развитию электротехники и электроники В конце 30-х годов XX в. американцы Джон Атанасов (болгарин по происхождению) и Клиффорд Берри построили ЭВМ на вакуумных лампах, включавшую в себя электронную память и электронное устройство сложения и вычитания. Задуманная в 1939 году машина не была программируемой, она создавалась только в целях решения систем линейных уравнений. Компьютер Атанасова — Берри

В 1942 г. американский физик Джон Моучли представил собственный проект вычислительной машины. В 1946 г. американцами Дж. Моучли и Дж. Эккертом была построена вычислительная машина ENIAС (электронный числовой интегратор и калькулятор) на вакуумных лампах, занимавшая площадь в 300 кв. метров. На создание ENIAC ушло 200 000 человеко-часов и 486 804 доллара США. Всего комплекс включал в себя 17468 ламп 16 различных типов, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 70000 резисторов и 10000 конденсаторов. Вес — 30 тонн. Объём памяти — 20 число-слов. Потребляемая мощность — 174 кВт. Вычислительная мощность — 357 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду. Тактовая частота — 100 кГц, то есть один импульс каждые 10 микросекунд. Основной вычислительный такт состоял из 20 импульсов и занимал 200 микросекунд. Сложение выполнялось за 1 такт, умножение — за 14 тактов (умножение заменялось многократным сложением, так что 1 умножение равнялось 14 операциям сложения и выполнялось, таким образом, за 2800 микросекунд). Устройство ввода-вывода данных — табулятор перфокарт компании IBM: 125 карт/минуту на ввод, 100 карт/минуту на вывод

ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая электронно-счётная машина) — советская электронная вычислительная машина серии БЭСМ, первая советская суперЭВМ на элементной базе второго поколения — транзисторах. Транзи́стор (англ. transistor, придуманный в 1947 году акроним — от англ. transfer + англ. resistor — для устройства пропуска тока через сопротивление), полупроводнико́вый трио́д — электронный компонент из полупроводникового материала, способный небольшим входным сигналом управлять значительным током в выходной цепи, что позволяет использовать его для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем. IBM 7090 — транзисторный компьютер второго поколения, третий компьютер серии научных компьютеров IBM 700/7000. Первый экземпляр пущен в ноябре 1959 году. Типовая отпускная цена для заказчиков в 1960 году — $2 млн.

ЭВМ третьего поколения IBM System/360 (S/360) — семейство компьютеров класса мейнфреймов, которое было анонсировано 7 апреля 1964 года. Это был первый ряд компьютеров, в котором проводилось чёткое различие между архитектурой и реализацией. ЭВМ моделей 360/370 были самыми распространёнными компьютерными системами в крупных компаниях в конце 1960-х и 1970-е годы. ЕС ЭВМ (Единая система электронных вычислительных машин) — советская серия компьютеров, аналоги серий System/360 и System/370 фирмы IBM, выпускавшихся в США с 1964 года. Программно и аппаратно (только на уровне интерфейса внешних устройств) совместимы со своими американскими прообразами. Активно эксплуатировались в СССР и странах СЭВ с 1971 по 1990 годы, после чего стали выходить из эксплуатации, и примерно к 2000-м годам практически исчезли. Решение о клонировании американских ЭВМ вместо интенсификации собственных разработок вызвало трения в тогдашнем руководстве советской компьютерной отраслью.

Компьютеры четвертого поколения (наши дни) PS/2 (англ. Personal System) — серия персональных компьютеров компании IBM на процессорах серий Intel 80286 и Intel 80386, выпускавшаяся с апреля 1987 года. Основной рыночной задачей серии PS/2 было вытеснение с рынка персональных IBM PC-совместимых компьютеров других производителей Америки, а также выпускавшихся в регионе Юго-Восточной Азии. Главным способом достижения этой цели стало использование закрытых стандартов, в том числе шины, использующей микроканальную архитектуру (англ. Micro Channel Architecture, MCA), не допускающих их использование сторонними разработчиками без дорогого лицензирования, и выпуск сложных для воспроизводства небольшими компаниями микросхем высокой степени интеграции. Однако ожидания компании не оправдались — старые открытые технологии были усовершенствованы конкурентами IBM и оказались более живучими. Тем не менее, определённый коммерческий успех в корпоративном сегменте рынка был достигнут.

V поколение ЭВМ (16 дек 1993 г. – 16 дек 2029 г.) Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).