Электронные лампы (первое поколение). Механические компьютеры (нулевое поколение)

Механические компьютеры (нулевое поколение)

История развития компьютерной архитектуры.

Уроженка Нижневартовска, профессия-царЪ.

За правильность автор ответственности не несет:Р бу-га-га

В 1642 году Блезом Паскалем, была сконструирована счетная машина, которая могла выполнять только операции сложения и вычитания. Она представляла собой механическую конструкцию с шестеренками и ручным приводом.

Через тридцать лет, немецкий математик Лейбниц построил другую механическую машину, которая помимо сложения и вычитания могла выполнять операции умножения и деления.

В 1822 году Чарльз Бэббидж, профессор математики Кембриджского Университета, разработал и сконструировал аналитическую машину, которая, как и машина Паскаля, могла лишь складывать и вычитать, подсчитывала таблицы чисел для морской навигации. У этой машины был довольно интересный способ вывода информации: результаты выдавливались стальным штампом на медной дощечке.

Данная машина состояла из четырёх компонентов:

запоминающее устройство (память),

вычислительное устройство,

устройство ввода (для считывания перфокарт),

устройство вывода (перфоратор и печатающее устройство).

Как и разностная машина, это устройство было механическим.

Поскольку аналитическая машина программировалась на элементарном ассемблере, ей было необходимо программное обеспечение. Чтобы создать это программное обеспечение, Бэббидж нанял молодую женщину — Аду Лавлейс. Ада Лавлейс стала первым в мире программистом. В её честь назван современный язык программирования — Ada. Сегодня большинство современных компьютеров по конструкции сходны с аналитической машиной Бэббиджа. Поэтому справедливо будет сказать, что Бэббидж был дедушкой современного цифрового компьютера.

В 1940 году Джордж Стибитс продемонстрировал автоматическую счетную машину на конференции, на которой присутствовал профессор Джон Моушли, ставший позднее очень известным в области компьютерных разработок.

В 1944 году свой первый компьютер под названием "Mark I" разработал молодой ученый из Гарварда - Говард Айкен. Его компьютер имел 72 слова и мог выполнить любую команду за 6 секунд. В устройствах ввода-вывода использовалась перфолента. К тому времени, как Айкен закончил работу над компьютером «Mark II», релейные компьютеры уже устарели.

Началась эра электроники.

В начале второй мировой войны немецкие подводные лодки топили британские корабли. Немецкие адмиралы посылали на подводные лодки по радио команды, проблема была в том, что радиограммы были закодированы с помощью шифровального прибора под названием ENIGMA. Англичанам удалось приобрести ENIGMA у поляков, которые, в свою очередь, украли её у немцев. Однако, чтобы расшифровать закодированное послание, требовалось огромное количество вычислений, и их нужно было произвести сразу после перехвата радиограммы. Поэтому британское правительство основало секретную лабораторию для создания электронного компьютера под названием COLOSSUS.

В 1943 году начал работать электронный компьютер COLOSSUS, в создании которой принимал участие знаменитый британский математик Алан Тьюринг. Но COLOSSUS не стал базой для дальнейшего развития компьютеров. Это был первый в мире электронный цифровой компьютер.

В этом же году Моушли со своим студентом Экертом начали конструировать ENIAC - электронный цифровой интегратор и калькулятор.

В 1946 году работа над ENIAC была закончена. В ENIAC было установлено 6000 многоканальных переключателей и имелось множество кабелей. Поскольку война закончилась, Моушли и Экерту позволили организовать школу, где они рассказывали о своей работе коллегам-ученым. В этой школе и зародился интерес к созданию больших цифровых компьютеров.

EDSAC - первый рабочий компьютер.

В 1949 году Морис Уилкс сконструировал EDSAC - первый рабочий компьютер. Далее — JOHNIAC в корпорации Rand, ILLIAC в Университете Иллинойса, MANIAC в лаборатории Лос-Аламоса и WEIZAC в Институте Вайцмана в Израиле. Вскоре начали работу над машиной EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer — электронная дискретная параметрическая машина) Экерт и Моушли. Однако, этот проект закрылся вследствие ухода их из университета.

Экерт и Моушли хотели получить патент на изобретение цифровой вычислительной машины. Было вынесено решение, что патент недействителен, так как цифровую вычислительную машину изобрел Атанасо. В то время как Экерт и Моушли работали над машиной EDVAC, один из участников проекта ENIAC, Джон Фон Нейман, поехал в Принстон, чтобы сконструировать собственную версию EDVAC под названием IAS.

Фон Нейман вскоре осознал, что создание компьютеров с большим количеством переключателей и кабелей требует длительного времени и очень утомительно и пришёл к мысли, что программа должна быть представлена в памяти компьютера в цифровой форме, вместе с данными. Им также было отмечено, что десятичная арифметика, ENIAC, где каждый разряд представлялся десятью электронными лампами 1 включена и 9 выключены), должна быть заменена параллельной бинарной арифметикой.

Основной проект Фон Неймана был использован в EDSAC, и даже сейчас является основой большинства современных цифровых компьютеров.

Машина фон Неймана состояла из пяти основных частей:

памяти,

арифметико-логического устройства,

устройства управления,

устройства ввода,

устройства вывода.

В 1953 году фирма IBM построила компьютер 701(было 2048 слов). Он стал первым компьютером, лидирующим на рынке в течение десяти лет.

В 1956 году появился компьютер 704, у которого было 4 Кбайт памяти на магнитных сердечниках, команды по 36 бит и процессор с плавающей точкой.

В 1958 году компания IBM начала работу над последним компьютером 709 на электронных лампах, который по сути представлял собой усложненную версию 704.

Дата добавления: 2015-04-24