Микроэлектронный этап

Электронный этап

По-видимому, первой электронной машиной была машина Атанасова-Берри, построенная в период с 1937 по 1941 год в колледже штата Айова Джоном Атанасовым и его ассистентом Клиффордом Бери. Скоро последовали другие, более гибкие машины, такие как ENIAC (электронно-цифровой интегратор и вычислитель), разработанная Джоном Моучли и Проспером Эккертом в Электротехнической школе Мура университета штата Пенсильвания. Она имела в своем составе 18тыс. электронных ламп, потребляла более 100кВт электроэнергии, весила 30т и занимала комнату длиной 30м. Сложение и вычитание производились за 200мкс (в 1000 раз быстрее, чем у Mark), умножение – за 2300мкс. ENIAC предназначалась для решения дифференциальных уравнений в задачах расчета траекторий, т.е. была специализированной. На этих машинах не было программного обеспечения. Чтобы ввести в них программу, надо было несколько дней подсоединять к ней нужным образом провода. Моучли и Эккерт стали конструировать машину, которая могла бы хранить в своей памяти программу. В 1945 году к этой работе был подключен знаменитый математик Джон фон Нейман, который сформулировал общие принципы функционирования вычислительных устройств, т.е. компьютеров.

Согласно этим принципам компьютер должен иметь:

1) арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции.

2) устройство управления, которое организует процесс выполнения программ.

3) запоминающее устройство или память для хранения программ и данных.

4) внешние устройства для ввода информации.

Первый компьютер, в котором были воплощены принципы Джона фон Неймана, был построен в 1949 году английским исследователем Морисом Уилксом (на транзисторах).

Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ (малая электронная машина) была разработана в 1950 году под руководством академика С.А. Лебедева. Она могла обрабатывать 50 операций в секунду и хранить в оперативной памяти 31 число и 63 команды. В СССР в 50-х годах создаются ЭВМ Раздан, Наири, Мир, в которых используются транзисторы.

Первый шаг к уменьшению размеров ЭВМ стал возможен с изобретением в 1948 году транзисторов. До появления интегральных схем транзисторы изготовлялись по отдельности и в процессе сборки схем соединялись проводами вручную.

В 1958 Джек Колби придумал, как на одной пластине полупроводника получить несколько транзисторов.

В 1959 году Роберт Нойс (будущий основатель фирмы INTEL) изобрел метод, позволяющий создавать на одной пластине и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называть интегральными или чипами.

В 1968 году был выпущен первый компьютер на интегральных схемах.

В 1970 году фирма INTEL сконструировала интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ.

В 1975 году появился первый компьютер, построенный на основе микропроцессора INTEL (Altair-8800).

Стив Джобс и Стефан Возняк создали в 1976 году коммерчески жизнеспособный домашний компьютер и основали компанию Аррlе Computer для их производства и продажи.

В августе 1981 года фирмой IBM был представлен настольный компьютер (названный персональным) под названием IBM PC. В нем использовался 16-разрядный микропроцессор INTEL-8088, 1 Мбайт памяти, ОС - DOS. Программное обеспечение для этого компьютера было разработано молодой развивающейся компанией Microsoft.[1]

В СССР в 1967 году была создана БЭСМ-6 с быстродействием 1млн. операций в сек, емкость оперативной памяти – 32 тыс. слов. В 70-х годах выпускаются ЭВМ серии ЕС ЭВМ.

Рассмотренные вычислительные машины относятся к цифровым. В цифровых вычислительных машинах используется дискретное представление математических величин в виде совокупности цифр (0 и 1). Результаты могут быть представлены в виде таблиц, графиков, гистограмм и т.д., для чего должна быть составлена специальная программа обработки цифр.

В аналоговых вычислительных машинах все переменные решаемой задачи представляются в виде электрических напряжений на блоках машины. Блоки разного устройства и назначения (сумматоры, интеграторы, блоки нелинейных функций и т.д.) соединяются между собой в соответствии с математическим описанием исследуемого процесса (система уравнений). В процессе решения задачи все величины меняются одновременно и непрерывно. Решение может быть зафиксировано измерением и регистрацией с помощью, например, осциллографа на выходе блока, где эта величина формируется. В результате можно получить осциллограмму, показывающую изменение искомой величины во времени, причем время может быть действительным или масштабируемым.

Дата добавления: 2014-10-31