Конспект урока по теме «Первое и второе поколения ЭВМ» (Информатика и ИКТ, 10 класс)

Поколения ЭВМ

Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели электронно-вычислительных машин, построенные на одних и тех же научных и технических принципах. Под поколением ЭВМ понимают все типы и модели электронно-вычислительных машин, построенные на одних и тех же научных и технических принципах. Определяющие признаки при отнесении ЭВМ к тому или иному поколению: элементная база и основные характеристики (быстродействие, емкость памяти, способы управления и переработки информации).

Поколения ЭВМ Поколение Годы Элементная база Особенности Основные характеристики Сфера применения Языки программирования первое второе третье четвёртое пятое

ENIAC ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный числовой интегратор и вычислитель), ЭНИАК — первая в мире ЭВМ, созданная в США в 1946 году. Вес машины составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 квадратных метров площади. Комплекс включал 17 468 электронных ламп, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 10 тысяч конденсаторов, 70 тысяч резисторов и около 5 миллионов ручных переключателей. Оперативная память была реализована на электронных лампах и вмещала 20 десятичных слов. Производительность составляла 300 умножений или 5000 сложений в секунду. Ввод/вывод данных осуществлялся через перфокарты, а программирование — путём ручной установки переключателей в нужные положения. Для того чтобы задать новую программу, требовались недели. Благодаря ENIAC компьютерный язык получил новый термин. Дело в том, что лампы часто перегорали из-за жучков, которые заползали внутрь системы, привлеченные теплом и свечением. Термин «жучки» (bugs), под которым подразумевают ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, возник именно тогда. ЭНИАК существовал в единственном экземпляре и никогда не был повторен.

ENIAC

Первое поколение ЭВМ 1946 — 1953 гг. МЭСМ-1 БЭСМ-2 БЭСМ-6

Перфокарта

Характерные черты ЭВМ первого поколения. Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы. Особенности: ♦ Соединение элементов: навесной монтаж проводами. ♦ Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов и занимает специальный машинный зал. ♦ Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно-исследовательских центрах. ♦ Эксплуатация слишком сложна из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп. Существует опасность перегрева ЭВМ. Основные характеристики: Быстродействие: 10-20 тыс. оп/с. Программирование: трудоемкий процесс в машинных кодах. При этом необходимо знать все команды машины, их двоичное представление, архитектуру ЭВМ. Этим в основном были заняты математики-программисты, которые непосредственно и работали за ее пультом управления. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.

Второе поколение ЭВМ 1953 — 1959 гг. Второе поколение приходится на период от конца 50-х до конца 60-х годов. К этому времени был изобретен транзистор, который пришел на смену электронным лампам. Это позволило заменить элементную базу ЭВМ на полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды), а также резисторы и конденсаторы более совершенной конструкции. Один транзистор заменял 40 электронных ламп, работал с большей скоростью, был дешевле и надежнее. Средний срок его службы в 1000 раз превосходил продолжительность работы электронных ламп. Изменилась и технология соединения элементов. Появились первые печатные платы из изоляционного материала, например гетинакса, на кото- рые по специальной технологии фотомонтажа наносился токопроводящий материал. Для крепления элементной базы на печатной плате имелись специальные гнезда. Полупроводник

Особенности ЭВМ второго поколения. ♦ Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж. ♦ Габариты: ЭВМ выполнены в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста. Для их размещения требуется специально оборудованный машинный зал, в котором под полом прокладываются кабели, соединяющие между собой многочисленные автономные устройства. ♦ Эксплуатация: упростилась. Появились вычислительные центры с большим штатом обслуживающего персонала, где устанавливалось обычно несколько ЭВМ. Так возникло понятие централизованной обработки информации на компьютерах.

Второе поколение ЭВМ 1953 — 1959 гг. БЭСМ-6 Минск