Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Человек-компьютер




Архитектура современных компьютеров многим обязана Джону фон Нейману — автору одной из главных теорий по созданию вычислительных машин.

Как ни странно, но до появления первых автоматизированных вычислительных машин компьютером называли человека, который занимался расчетами. На рынке труда существовала одноименная должность.

Вычислениями обычно занимались группы людей. Каждый из участников процесса выполнял какую-то часть общей работы (первая реализация принципа параллельных вычислений?). Понятное дело, что адская работа компьютеров-людей отнимала слишком много времени, денег и нередко приводила к ошибочным результатам. Представьте себе: отдел крупного предприятия девятнадцатого столетия, в котором сидит несколько человек и ждет нового задания от начальства! Рутинная, повторяющаяся работа компьютеров просто-таки напрашивалась на хотя бы простейшую автоматизацию.

Первые попытки создать вычислительное устройство были предприняты в первой половине XIX века. Речь идет об аналитической машине (analytical engine) англичанина Чарльза Беббиджа. По его задумке устройство на основе парового двигателя должно было рассчитывать и печатать логарифмические таблицы с высокой точностью. Для программирования и вывода результатов планировалось использовать перфокарты. Как это обычно бывает, прогрессивная мысль создателя намного опередила время. Промышленность той эпохи не смогла изготовить необходимые компоненты, поэтому правительство быстренько прекратило финансирование проекта, работа встала. Действующий образец машины по проекту Беббиджа был создан лишь в 1991 году. В настоящее время это чудо техники установлено в Научном музее Лондона.

Следующим знаковым событием докомпьютерной эпохи стала перепись американского населения в 1890 году. При этом использовались табуляторные машины (tabulating machine) разработки Германа Холлерита. Подсчет результатов предыдущей переписи 1880 года занял целых семь лет. К тому же окончательные цифры не отражали действительность из-за высоких темпов иммиграции. Власти были уверены, что подведение итогов новой переписи отнимет порядка 13 лет. Однако табуляторные машины сократили этот срок до 18 месяцев.

Компьютер Конрада Зюса Z1 больше похож на какую-то изощренную пыточную машину, нежели на вычислительное устройство.

На идею создания такого устройства Холлерита вдохновили проездные билеты в поездах. Для нанесения на них информации контролеры использовали дыроколы. Изобретатель подметил, что точно таким же способом можно заносить информацию в вычислительную машину. В качестве носителя данных использовались перфокарты небольшого размера. Считывающее устройство определяло проделанные в картах отверстия, запоминала информацию и подавала оператору сигнал о завершении считывания.

Технология Холлерита быстро набрала популярность. Табуляторные машины использовали для самых разных работ. Их устанавливали в университетах и банках. Позже компания Холлерита была преобразована в International Business Machines, сейчас известную как IBM. Выпуск табуляторных машин продолжался до 1940 года, разработчики совершенствовали технологию, выпуская все более быстрые модели.

Новую ступень эпохи автоматизированных вычислений открыли аналоговые компьютеры, появившиеся в начале XX века. Эти системы использовали повторяющиеся физические явления (электростатику, механику, гидравлику) для моделирования решаемой задачи. Первое подобное устройство появилось в 1912 году — это была механическая машина на основе дифференциального анализатора, созданная Артуром Полленом для боевых действий. Аппаратом активно пользовались русские войска во время Первой мировой войны.

Некоторое время аналоговые компьютеры считались будущим автоматизации. Однако появление первых электронных схем накануне Второй мировой войны расставило все на свои места. Электронные компоненты были функциональнее и лишены многих проблем, присущих аналоговым устройствам, главная из которых — недостаточная точность работы.

 

Британские компьютеры Colossus не дожили до наших дней — их уничтожили по приказу правительства в 70-х годах прошлого века. К счастью, удалось восстановить систему по чертежам.

Сильное влияние на создателей вычислительных систем оказало исследование английского математика и криптографа Алана Тюринга. Представленный им в 1936 году документ предлагал совершенно новую концепцию компьютера — системы, которая выполняет программу, загруженную с внешнего носителя. Автор считал, что для этого надо реализовать адекватный механизм загрузки и выгрузки программ (например, перфоленту).

Американский математик Джон фон Нейман, впечатленный трудом Тюринга, придумал и изложил свое видение вопроса. Согласно его концепции компьютер должен использовать одну и ту же память для одновременного хранения как самой программы, так и данных. Концепция фон Неймана получила поддержку со стороны архитекторов новых цифровых систем и стала стандартом де-факто.

В 40-е годы прошлого века в мире существовало сразу три параллельных направления. Над созданием компьютера трудились в Германии, Великобритании и США. Работа инженера Конрада Зюса началась в изолированной Германии в 1936 году. Мастер приступил к созданию универсального цифрового калькулятора с возможностью внесения программ. Компьютер Z1 появился в 1938 году, но так и не завоевал популярности из-за неточной работы. Устройство было полностью механическим, но уже двоичным. Для сравнения, описанная Беббиджем аналитическая машина использовала десятичную систему счисления.

Осознав свои ошибки, Зюс приступил к разработке модифицированной машины Z2. В устройстве вместо арифметических и логических схем были установлены электрические реле. Этот компьютер также не получил всеобщего признания. По-настоящему легендарной стала следующая машина Конрада Зюса. Законченный в 1941 году Z3 считают первым работающим программируемым цифровым компьютером. По многим параметрам устройство напоминает современные системы (к примеру, оно умело работать с плавающей запятой). Z3 считывал программы с перфолент и поддерживал разработанный Зюсом высокоуровневый язык программирования. В общем, изобретателю было чем гордиться. Дальнейшей работе помешала война. Бомбардировки уничтожили многие наработки Зюса. По той же причине коллеги инженера в США и Великобритании не знали о машинах серии Zn (хотя позже IBM выкупила патенты на изобретения Зюса в обмен на финансирование).

 

Вычислительная машина Atanasoff-Berry Computer занимала не так много места по сравнению с аналогами от других производителей. Правда, и функциональность у нее была соответствующая.

Разработка британских инженеров держалась в тайне до начала 70-х годов. Компьютер Colossus придумали с одной-единственной целью — с помощью этой системы предполагалось расшифровывать немецкие радиопередачи. Colossus известен как первый полностью электронный компьютер на основе вакуумных трубок. Прототип Colossus Mark 1 представили в 1943 году. Машина была лишь частично совместима с концепцией Алана Тюринга. Программировалась она при помощи переключателей. Помимо этого, компьютер умел считывать программы с бумажной ленты.

Компьютер занимал много места, но создателей из Блечли-Парка (усадьба в графстве Бэкингемшир, которая во время Второй мировой войны была крупнейшим криптографическим центром) это не волновало. Во время войны Colossus Mark 1 и его модифицированная версия Colossus Mark 2 сильно помогли в разгадывании немецких шифров. Всего было создано десять машин, по окончании войны они были уничтожены. Именно поэтому компьютеры Colossus отсутствуют во многих исторических документах о развитии компьютерной промышленности прошлого века.

Американцы пошли по иному пути. В 1937 году компьютерный энтузиаст — математик и инженер электроники Клод Шеннон — реализовал принципы булевой алгебры при помощи электронных реле и переключателей. В том же году свой компьютер Model K на основе реле представил Джордж Стибиц из компании Bell Labs. Воодушевившись успехом изобретателей, начальство Bell усилило финансирование проекта и организовало команду разработчиков во главе со Стибицем. Результатом их трехлетнего труда стал калькулятор комплексных чисел. Разработчики показали готовую систему и смогли продемонстрировать работу с устройством на расстоянии (команды отправлялись через телефонную линию). На легендарной презентации присутствовали Джон фон Нейман, Джон Мачли и Норберт Винер. Все они написали о компьютере в своих мемуарах.

Компьютер ENIAC предлагал высокую производительность и продвинутый функционал в обмен на чудовищное энергопотребление, огромные размеры и устрашающий внешний вид.

Параллельно со Стибицем над компьютерной системой трудились Джон Винсент Атанасов и Клиффорд Берри в Университете штата Айовы. Вычислительная машина под названием Atanasoff-Berry Computer умела решать системы линейных уравнений, в конструкции устройства было задействовано 300 вакуумных трубок и конденсаторы в механически вращаемом барабане. Система строилась без оглядки на теорию Тюринга. Компьютер не поддерживал программирование и поэтому не пользовался большим успехом. В июне 1941 года устройство осмотрел Джон Мачли. Реализованные в Atanasoff-Berry Computer идеи ему понравились, судя по всему, именно они легли в основу компьютера ENIAC, о котором мы расскажем чуть позже.

В 1939 году стартовал проект в лаборатории IBM Endicott. Инженеры компании использовали принципы аналитической машины Чарльза Беббиджа для создания своего Harvard Mark 1 (также известного как автоматический контролируемый калькулятор). Электромеханическое устройство использовало десятеричную систему счисления, основу конструкции составляли переключатели и электромагнитные реле. Машина содержала несколько параллельных вычислительных блоков, программа вносилась при помощи перфоленты. Harvard Mark 1 заработал в 1944 году.

Но одним из самых мощных компьютеров того времени был ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), разработанный в Университете штата Пенсильвания под контролем Джона Мачли и Дж. Преспера Экерта. Компьютер начал функционировать в 1945 году и сразу же сразил всех своей производительностью. Система на основе электронных схем работала со скоростью 5000 операций в секунду, что намного больше, чем возможности любого похожего устройства того времени. ENIAC был оснащен модулями для умножения, деления, вычитания. Машина содержала примерно 80 байт памяти.

Высокая скорость работы вылилась в по-настоящему гигантские размеры устройства. ENIAC состоял из 17468 вакуумных трубок, 7200 диодов, 1500 электронных реле, 70 тыс. резисторов, 10 тыс. конденсаторов и порядка 5 млн соединений. Весила махина около 30 тонн, занимала площадь 680 квадратных метров, потребляла 150 кВт энергии. Компьютер принимал перфоленту с программами через считывающее устройство производства IBM. При создании ENIAC разработчики задействовали модульный подход — все функциональные блоки устройства были выделены в отдельные сегменты для выполнения разных функций. Важной особенностью компьютера стала поддержка вычисления сложных последовательностей с использованием ветвлений. Правда, на разработку программ на бумаге у математиков уходило несколько недель, а задание параметров ENIAC при помощи переключателей отнимало еще несколько дней.

Первые работающие системы на основе архитектуры фон Неймана появились в 1948-1949 годах. Свои разработки представили сразу два университета. Манчестерская машина под милым названием Baby стала первым компьютером со встроенной в память программой. Система создавалась для тестов нового типа компьютерной памяти — так называемых трубок Виллиамса. Неожиданный успех побудил создателей к дальнейшей разработке. Спустя какое-то время систему переименовали в Manchester Mark 1 и представили первый коммерчески доступный компьютер Ferranti Mark 1. Создатели планировали продать несколько сотен таких машин, но не удалось доделать даже единственную заказанную систему — заказчик прекратил финансирование проекта.

Это наводящее ужас нагромождение шкафов носило милое название Baby.

Вторую систему по фон Нейману представил Кембриджский университет в 1949 году. Компьютер под названием EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) оснащался памятью на основе линий задержки и вакуумными трубками в качестве основной логики.

Так выглядел популярный коммерческий компьютер UNIVAC 1. Только представьте, сколько времени уходило у операторов на освоение пульта управления!

Но наибольшую популярность заработал второй проект Экерта и Мачли. Компьютер EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) задействовал двоичную систему счисления. Его последовательная архитектура умела проводить операции сложения, вычитания, умножения и деления в автоматическом режиме. Программа была записана в быструю (по тем временам) последовательную память на основе линий задержки. Компьютер состоял из 6 тыс. вакуумных трубок, 12 тыс. диодов и потреблял порядка 56 кВт энергии.

Первый EDVAC был доставлен в американскую Лабораторию исследования баллистики в 1949 году, но заработал он лишь в 1951 году после устранения ряда серьезных проблем. Кстати, примерно в то же время Экерт и Мачли ушли из Университета штата Пенсильвания и основали собственный бизнес по производству вычислительных систем Eckert-Mauchly Computer Corporation. Многие аналитики рассматривают системы Manchester Mark 1, EDSAC и EDVAC как прародителей современной архитектуры компьютеров.

Первым коммерчески успешным компьютером США стала система UNIVAC 1. Изначально ее разрабатывала компания Мачли и Экерта. Однако финальный образец вышел из-под крыла Remington Rand, которая купила Eckert-Mauchly Computer Corporation. Новый компьютер использовал 5200 вакуумных трубок и весил порядка 13 тонн, система выполняла около 2000 операций в секунду и занимала комнату в 35 квадратных метров. Вместе с UNIVAC 1 появились приводы с постоянной памятью на основе магнитной пленки. Первую систему в 1951 году доставили в то самое американское бюро по переписи населения, где несколько десятков лет назад дебютировала табуляторная машина Германа Холлерита. Уже в следующем году UNIVAC 1 предсказал результаты выборов американского президента после загрузки всего 1% от общего числа голосов. Позже Remington Rand продала 46 компьютеров по цене $1 млн каждый.

IBM RAMAC — дедушка всех современных жестких дисков.

Прошло немного времени, и на рынок компьютеров, созданных по архитектуре фон Неймана, вышла компания IBM. В 1952 году «голубой гигант» публично анонсировал свой первый мейнфрейм — систему IBM 701 Electronic Data Processing Machine. Компьютер оснастили электростатической памятью на основе трубок Виллиамса общей емкостью до 18 Кб. Сама система состояла из многочисленных модулей с аналитической логикой, памятью, устройствами для считывания и записи перфокарт и так далее. Каждый из модулей был собран в рамке, отсюда и пошло название мейнфрейм (в переводе с англ. main frameосновная рамка).

В 1954 году вместе с новым поколением IBM 704 появилась магнитная память, которая стала стандартом для больших компьютеров. Новая система базировалась на сильно переработанной архитектуре, но при этом сохраняла совместимость с предыдущей моделью.

Примерно тогда же оформился первый реализованный на практике высокоуровневый язык программирования — фортран. В компьютеры начали загружать микрокод с первичными командами. Идеи инженеров IBM меняли рынок компьютеров. Компания представила несколько модификаций своих систем, включая уменьшенный 900-килограммовый IBM 650, и выпустила первый накопитель на магнитных дисках под названием RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Устройство использовало пятьдесят 24-дюймовых металлических пластин общей емкостью до 5 Мб. При этом каждый мегабайт обходился покупателям в $10 000. Для сравнения, сейчас цена одного мегабайта на различных носителях обычно не превышает двух сотых цента.

Высокий язык
Фортран— первый язык программирования высокого уровня, созданный для быстрого и удобного написания программ. Он был разработан в период с 1954 по 1957 год в недрах компании IBM. Руководил проектом Джон Бэкус, который впоследствии получил за эту разработку премию Тьюринга (в 1977 году). Само название Fortran — это аббревиатура от FORmula TRANslator, что в переводе с английского означает «переводчик формул». Фортран широко использовался (и используется) для научных и инженерных вычислений. Сегодня можно найти множество готовых библиотек, написанных на этом языке: пакеты для перемножения матриц, пакеты для решения сложных интегральных и дифференциальных уравнений и многие-многие другие. Они отлажены, эффективны и тщательно документированы. А самое главное — все эти программные пакеты свободно доступны в исходных кодах.
Работа работой, но отдыхать тоже нужно. Язык программирования фортран позволял «рисовать» такие вот цифровые картины.

Рынок компьютеров начал расширяться, выбрался за рамки секретных лабораторий и правительственного финансирования. Производители вычислительных систем стали зарабатывать хорошие деньги, развивать свои собственные технологии и делать выгодные предложения корпоративным пользователям. А где деньги — там и технический прогресс.

Сложно представить, что транзисторы когда-то могли занимать настолько много места. В наше время есть микрочипы с миллиардом подобных электронных элементов.

С приходом серьезных денег у производителей открылось второе дыхание. Теперь они не только создавали инновационные системы, вершили ход истории и изменяли быт людей, но и получали приличные доходы. Внушительные бюджеты подстегнули многочисленных разработчиков отделиться от институтских групп и основать свои собственные конторы. Плюс к этому компьютерами заинтересовались многие прозорливые бизнесмены.

Самую главную лепту в развитие компьютерной техники внесла наука. Финансируемые правительством исследования в области электронных компонентов принесли миру одно из важнейших изобретений прошлого столетия. Речь о транзисторе. Столь обыденный в наше время компонент навсегда изменил компьютерную отрасль.

В этот раз мы проследим за дальнейшей хронологией событий и выясним, что было после выпуска первого мейнфрейма IBM 701 Electronic Data Processing Machine в эпоху правления громадных машин класса UNIVAC I.

Транзисторный мейнфрейм серии IBM 7000 занимал целую комнату. Кстати, в центральной части фотографии изображен тот самый «скоростной принтер».

В декабре 1947 года в лабораториях Bell Labs команда исследователей под управлением Вильяма Шокли представила первый биполярный транзистор. Глава проекта доработал изобретение и в 1948-м выпустил еще более совершенный биполярный плоскостной транзистор (bi-polar junction transistor). Разработка Шокли перевернула компьютерную индустрию с ног на голову и ознаменовала приход так называемого второго поколения вычислительных систем.

Свойства и особенности строения транзистора сделали его идеальной заменой широко используемым вакуумным трубкам. Производство новых компонентов было дешевле, транзисторы меньше грелись и работали на невиданной для тех времен скорости. Так, переход бинарного состояния (от состояния «0» к состоянию «1» и обратно) в транзисторах происходил за миллионную или даже миллиардную долю секунды. Плюс ко всему, транзисторы были компактнее и позволили уменьшить размер компьютеров. Новые ПК могли содержать на сравнительно небольшой площади десятки тысяч элементов бинарной логики. Напомним, что доисторические системы вроде UNIVAC I занимали многие квадратные метры в вычислительных центрах того времени.

На первых порах производство транзисторов влетало в копеечку, так что скептически настроенные аналитики не верили в будущее транзисторных компьютеров. Считалось, что будет построено несколько подобных машин, после чего создатели убедятся в несостоятельности идеи. Как показала история, скептики были глубоко неправы.

Компьютеры второго поколения обычно состояли из комплекта модулей, в каждом из которых располагалась печатная плата с несколькими наборами логики. В то время рынок вычислительных систем начала завоевывать IBM. Прозорливые работники компании смогли разобраться в нуждах клиентов и одно за другим стали выпускать «правильные» устройства. Так, в начале 50-х годов появились модульные транзисторные машины IBM 7000, они сразу же выместили с рынка менее производительные IBM 700 на основе вакуумных трубок. И это несмотря на отсутствие какой-либо совместимости (об этом в середине 50-х годов прошлого века никто особо не задумывался). Новые машины использовали память на магнитных сердечниках, поддерживали накопители на магнитных лентах, принтеры, устройства для загрузки программ и печати на перфокартах.

Стильный шкаф DEC PDP-8 вдохновил многочисленных производителей на выпуск схожих по функциональности компьютеров. Интересно, как бы поступила с ними компания DEC, если бы описываемые события происходили в наше время?

Аналогичный подход к построению компьютеров IBM использовала и в следующих серийных машинах IBM 1400, их представили в начале 1960-х. Системы могли работать независимо или дополнять существующие комплексы (например, устройства для подсчета перфокарт). Компьютеры хранили данные в памяти на основе магнитных сердечников, поддерживали дисковые накопители, привода для чтения магнитной ленты и даже высокоскоростные принтеры. Начиная с 1959 года компания представила несколько модификаций IBM 1400 для различных сфер деятельности. Компьютеры устанавливали в банки для обсчета транзакций, использовали на предприятиях самого разного уровня. Машины поддерживали несколько языков программирования, включая достаточно продвинутые COBOL и Fortran.

Транзисторная электроника захватила умы производителей периферии. Новые элементы позволили создать первый в истории магнитный накопитель IBM 350 RAMAC. Для хранения 4,4 Мб данных устройство использовало пятнадцать магнитных дисков диаметром 610 мм. Все это умещалось в огромной по современным меркам коробке размером 1,7x1,5х0,7 м. Система хранения дополнила компьютер IBM 305, целиком комплекс продавался за $160 000.

Остальные компании не решались конкурировать с IBM на рынке вычислительных машин. Видимо, причиной тому стало тяжкое послевоенное время. Затронутые войной страны отходили от шока, денег на развитие вычислительной техники не выделялось. Вполне возможно, что разработки и велись, но результаты оказались настолько ничтожными, что история не сохранила о них никаких упоминаний.

Единственную более-менее удачную компьютерную систему того времени разработала итальянская фирма Olivetti. Модельный ряд электронных калькуляторов в 1959-м пополнила транзисторная система Elea 9003. Непонятно, какие сверхъестественные силы помогали неопытным работникам Olivetti при создании первого устройства. За их плечами не было опыта и бесконечных финансовых ресурсов американских коллег. Тем не менее машина на основе транзисторов и германиевых диодов заработала.

Elea 9003 успешно продавалась на внутреннем рынке Италии и даже приносила деньги своим создателям. Olivetti удалось продать целых 110 машин, что весьма немало с учетом маркетинговых ограничений производителя. К сожалению, внезапные смерти Адриано Оливетти в 1960 году и Марио Чоу в 1961-м положили конец дальнейшей жизни фирмы. Вялый противоречивый менеджмент новых хозяев, узкий внутренний рынок Италии и отсутствие какой-либо поддержки со стороны правительства негативно сказались на финансовом благосостоянии компании. Электронное подразделение Olivetti пришлось продать заморской корпорации General Electric в 1964 году (чуть позже результаты наработки подразделения были использованы для создания первого персонального компьютера Olivetti — машины Programma 101).

На круглом мониторе PDP-1 игра про космос выглядит очень даже органично. Вот он, прародитель современных космических симуляторов! Кстати, мощности машины хватало на то, чтобы обрабатывать движения кораблей с учетом особенностей космического пространства.

Многие компьютеры того времени для основных вычислений и соединения с периферией использовали раздельные процессоры. К примеру, выделенный коммуникационный блок отвечал за связь с устройством для чтения перфокарт, в то время как основной вычислительный блок выполнял расчеты и бинарные инструкции. Данные своевременно передавались от одного блока к другому по двум раздельным системным шинам. Второе поколение компьютеров ознаменовало эпоху удаленного управления — команды отсылались по телефонной линии. Таким образом, оператор и вычислительная машина могли находиться за многие километры друг от друга. Впоследствии подобная схема коммуникации эволюционировала в интернет.

В 1957 году на рынке появилась компания Digital Equipment Corporation. Ее основали выходцы из Массачусетского технологического университета (известная на весь мир аббревиатура MIT принадлежит именно этому учебно-исследовательскому заведению). 70-тысячный капитал на развитие предоставил Джордж Дориот из American Research and Development Corporation, закипела работа. У самоотверженных девелоперов уже был опыт создания компьютеров, но MIT не смог оправдать их надежды. Именно поэтому они создали свой собственный бизнес. Идея сделать программируемый процессор появилась не сразу. Сначала компания занялась выпуском наборов логики и других вычислительных элементов. Наработав небольшое портфолио, DEC принялась за свою первую компьютерную микроархитектуру Programmable Data Processor 1 (PDP-1).

Первый компьютер PDP-1 представили в начале 60-х годов. Громоздкая система использовала 9 Кб памяти (с возможностью модификации до 144 Кб) на магнитных сердечниках, поддерживала периферию, включая бумажные перфоленты в качестве основного хранилища данных. Машину принято ассоциировать с первой компьютерной игрой SpaceWar. Ее суть была в следующем: на странного вида экране схематично отображались два космических корабля, которые сражались в гравитационном поле некой звезды. Архитектурные особенности машины привели к появлению первых хакеров. Вот только, взламывая компьютер, они всего лишь писали музыку, так что хакерами их можно назвать с большой натяжкой. Последние три сохранившиеся PDP-1 в данный момент принадлежат Музею компьютерной истории.

Последующие модификации PDP были не такими успешными, вплоть до появления PDP-8. Сложно сказать, с чем были связаны эти трудности. Возможно, сотрудники DEC просто перестали понимать ситуацию на рынке.

Olivetti. От мейнфреймов к сахарной бумаге

Фирма Olivetti, известная в нашей стране благодаря своей офисной технике, была создана итальянцем Камилло Оливетти в 1908 году. Изначально предприятие специализировалось на производстве печатных машинок. Спустя 50 лет, в 1958-м, фирма Olivetti насчитывала пять фабрик в Италии и пять за границей, а выпускала по шесть печатных машинок в минуту. С выходом в 1950 году знаменитой портативной модели Lettera 22 печатные машинки стали символом итальянской нации. Примечательно, что уровень жизни рабочих Olivetti был на 80% выше, чем у их собратьев на других предприятиях.

Золотые годы компании связывают с именем Адриано Оливетти (сына Камилло) — человека с завидным творческим мышлением. Именно он первым в Италии принял вызов, брошенный электроникой. В 1952 году Адриано открыл лабораторию в Коннектикуте, а в 1955-м основал неподалеку от Пизы центр научных исследований в области электроники. Как раз там, в 1959 году, и был разработан первый электронный калькулятор Olivetti. Однако руководство компании не вдохновили маленькие победы в этой области. А тут еще Адриано разбил паралич, и вскоре он скончался.

Дальнейшая история компании — это череда взлетов и падений, которые в конечном итоге вывели Olivetti на рынок электроники. В 1983 году фирма заключила контракт с американской AT&T, приобщившись таким образом к телекоммуникационному бизнесу. В результате Olivetti расширила модельный ряд и начала производить ЭВМ для ведения бухгалтерии, принтеры, факсы, кассовые аппараты, копировальные машины. Затем компания резко переключилась на рынок сотовой связи и в 1997 году решила отказаться от производства персональных компьютеров. Уже в наше время произошло слияние Olivetti и Telecom Italia.

Сегодня Olivetti уже не та, что была при Адриано Оливетти. Она производит калькуляторы, пишущие машинки, органайзеры, карманные компьютеры, факсы и принтеры, среди которых есть даже кондитерская модель, которая использует для печати «съедобную бумагу» различных сортов и вкуса (сахарную, вафельную и др.). Как видите, от смелых экспериментов в области мейнфреймов не осталось и следа.

При взгляде на компьютер IBM System/360 сразу становится понятно, что изготовлен он во времена хиппи. Вы только посмотрите на эти цвета!

Разработки на рынке электронных компонентов шли вперед. Развитие программного обеспечения, появление операционных систем — все это создало новые требования к выпускаемым компьютерам. О совместимости в то время рассуждали мало, так что проблемы застали производителей в самый неожиданный момент. Только представьте: разные компьютеры в рамках одного модельного ряда, скажем, IBM были не совместимы друг с другом! То есть переход на новое, более мощное поколение каждый раз требовал замены ПО и даже периферии. По этой причине многие корпорации предпочитали сохранять верность пусть и устаревшим, но привычным системам с уже закупленным парком периферии. Разумеется, подобный подход не устраивал создателей компьютеров. Отсутствие совместимости мешало компаниям двигаться дальше и продавать новые машины.

Вот тогда-то IBM и придумала аппаратный комплекс с разделением на архитектуру и реализацию. Новый подход позволил создать иерархическую линейку совместимых друг с другом машин. Философия совместимости в наши дни совершенно очевидна, но тогда, на заре компьютерной эпохи, производители даже не задумывались об этом. А когда, наконец, задумались, на рынке появилась линейка мейнфреймов IBM System/360 (1964 год).

Система навсегда изменила рынок компьютеров. Отныне маленькое предприятие могло купить недорогую машину и, в зависимости от своих потребностей, усовершенствовать ее малой кровью. Изначальная линейка S/360 содержала шесть моделей и сорок различных элементов периферии. Анонсированные в 1964 году системы 360/30, 360/40, 360/50, 360/60, 360/62, 360/70 содержали модели для замены устаревших линеек IBM 1400 (первые три) и IBM 7000 (последние). Самая дешевая 360/20 была представлена чуть позже. Она содержала 4 Кб памяти, восемь 16-битных регистров и ограниченный набор инструкций. Машина предназначалась для небольших компаний. IBM предусмотрела режим совместимости с устаревшими системами — новые компьютеры могли эмулировать архитектуру старых на программном уровне.

Пульт управления IBM System/360 представлял собой доску с разноцветными переключателями и лампочками. Клавиатуру с мышью на тот момент еще не успели придумать.

Производитель представлял модификации S/360 вплоть до 1977 года. Именно тогда машины были сняты с производства и практически полностью исчезли с рынка. Примерно в то же время начали свое победное шествие микропроцессоры, благодаря которым свет увидели компактные компьютеры для домашнего и офисного использования.

Главным конкурентом IBM на тот момент являлась компания DEC со своей архитектурой PDP. Система PDP-8 в 1964 году принесла производителю большую известность и успех. 12-битный компьютер занимал не так много места и продавался за $16 000. PDP-8 пользовалась популярностью на производствах, в железнодорожных учреждениях и лабораториях. Все компоненты системы были заключены в шкаф с черными дверцами и блоком управления в нижней части. Устройство получилось очень удачным и вдохновило многих производителей на выпуск схожих моделей. Есть даже версия, что великая и могучая Intel создавала свой 4-битный процессор 4004 с оглядкой на PDP-8.

Следующий за PDP-8 успешный релиз последовал в конце 60-х годов — компания DEC представила PDP-10. 36-битный компьютер использовал архитектуру PDP-6 в паре со значительно улучшенными функциональными блоками. Компьютер все еще содержал дискретные процессоры на логических схемах. Вычислительный блок был собран в симпатичном синем корпусе размером с комнату. В основу PDP-10 легла операционная система под названием Monitor (чуть позже ее переименовали в TOPS-10). Как и его предшественник, компьютер пользовался колоссальной популярностью. Настолько серьезной, что сторонние производители не стеснялись выпускать аналогичные во всем копии этого устройства. Судиться из-за кражи интеллектуальной собственности в те времена никто даже не помышлял.

Летом 1970 года IBM представила наследника System/360 — на рынок вышла линейка System/370. Важнейшей особенностью новых систем стала обратная совместимость с предыдущим модельным рядом IBM. Многочисленные корпорации и университеты могли установить компьютеры S/370, не меняя парк периферии и программ. Системы IBM вышли на новый уровень производительности, ввели базовую поддержку двухпроцессорных конфигураций, виртуальной памяти и 128-битных вычислений с плавающей запятой. В это сложно поверить, но компьютеры S/370 просуществовали на протяжении 20 лет — в течение этого времени они подвергались постоянным доработкам со стороны IBM. Как и в случае с S/360, линейка новых компьютеров содержала модели начального уровня и продвинутые конфигурации для крупных корпораций. Компьютер породил целую армию систем-клонов от многих крупных производителей, включая таких гигантов, как Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi, Siemens.

К середине 1970-х на рынок вычислительных систем вышло большое число новых компаний, но изменить надвигающуюся тенденцию им не удалось — индустрия неумолимо двигалась по пути миниатюризации компонентов, и первые функциональные микропроцессоры стали тому подтверждением.

Блок управления мейнфреймом IBM System/370 чем-то напоминает диджейскую консоль — с midi-контроллером и фейдерами. А ведь людям на ней приходилось программировать… Разработчики из центра Xerox PARC обиделись на руководство из-за того, что вместо компьютера PDP-10 им досталась другая система. В итоге парни собрали свой собственный полнофункциональный клон PDP-10.



Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 658; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.037 сек.