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

ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

ЭВМ Чуть более 60 лет прошло с тех пор, как появилась первая электронная вычислительная машина. За этот короткий для развития общества период сменилось несколько поколений вычислительных машин, а первые ЭВМ сегодня являются музейной редкостью. Электронно-вычислительные машины у нас в стране принято делить на поколения. Для компьютерной техники характерна прежде всего быстрота смены поколений - за ее короткую историю развития уже успели смениться четыре поколения и сейчас мы работаем на компьютерах пятого поколения. Что же является определяющим признаком при отнесении ЭВМ к тому или иному поколению? Это прежде всего их элементная база (из каких в основном элементов они построены), и такие важные характеристики, как быстродействие, емкость памяти, способы управления и переработки информации.

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

Поколения компьютерной техники Поколение 1 2 3 4 5 Годы применения Элементная база Кол-во в мире Объем оперативной памяти Быстродействие (опер. в сек.) Носители информации

Первое поколение ЭВМ 1946 — 1953 гг. Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан". Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2—3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти—2 КВ . Электронные лампа

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

Перфокарта

Второе поколение ЭВМ 1953 — 1959 гг. Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д. Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике, и многие университеты стали предоставлять возможность получения образования в этой области. Полупроводник

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

Перфолента

Третье поколение ЭВМ 1959 — 1970 гг. Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Третье поколение ЭВМ 1959 — 1970 гг. Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ) IBM-360

Магнитная лента

Четвертое поколение ЭВМ 1970 — 1974 гг. Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости.

ЕС ЭВМ Процессор Пульт управления Накопитель Дисковод

Дискеты 8 дюймов 5,25 дюймов

Пятое поколение ЭВМ 1974 - …гг. В 1974 году несколько фирм объявила о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера, т.е. устройства выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ. В начале 1975 года появился первый коммерчески распространенный компьютер, построенный на основе микропроцессора Intel - 8080. Apple 1 - один из первых персональных компьютеров (1976) Альтаир 8800

Первые комплектные компьютеры Apple 2 Apple 3

Портативные персональные компьютеры Портативные персональные компьютеры (переносные компьютеры) — компьютеры, имеющие небольшие габаритные размеры и вес, совмещающие в себе как внутренние элементы системного блока, так и устройства ввода-вывода. Первым портативным персональным компьютером называют Osborne-1 (1981). Его процессор ZiLOG Z80A, 64 Кбайт оперативной памяти, клавиатура, модем, два дисковода 5,25-дюйма помещались в складном чемоданчике. Все это весило свыше 10 кг.

IBM PC В 1980 году руководство IBM приняло решение о создании персонального компьютера. При его конструировании был применен принцип открытой архитектуры: составные части были универсальными, что позволяло модернизировать компьютер по частям. Появление IBM PC в 1981 году породило лавинообразный спрос на персональные компьютеры, которые стали теперь орудием труда людей самых разных профессий. Наряду с этим возник гигантский спрос на программное обеспечение и компьютерную периферию. На этой волне возникли сотни новых фирм, занявших свои ниши компьютерного рынка.