Поколение ЭВМ

ЭВМ второго поколения разработаны в 1950-1960. В качестве основного элемента были использованы не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы. А в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и барабаны. Второе отличие этих машин, это то, что появилась возможность программирования на логарифмических языках. Были разработаны языки высокого уровня: фортран, алгол, кобол. Эти 2 важных усовершенствования позволили значительно ускорить и упростить написания программ на компьютерах.
Машины нашего поколения: Раздан 2, IBM 7090, Минск 22,32, Урал 14,16.

Применение полупроводников в электронных схемах. Эвм привели к увеличению достоверности производительности до 30000 операций в секунду и оперативной памяти до 32кб. Уменьшились габариты и потребление электроэнергии. Но главное достижение этой эпохи принадлежит к области программ. На 2 поколении компьютеров впервые появились операционные системы. Соответственно расширилась сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могла расчитывать на доступ к вычислительной техники. Компьютеры нашли применение в планировании и управлении. А некоторые компьютерные фирмы даже компьюторезировали свои фирмы.
Основные хар-ки Урал 16:
Структура команд 2ухадресная, СС двоичная, способ представления чисел с плавающей запятой, разрядность 36 двоичных разрядов. Из них 29 разрядов мантисса числа, знак мантиссы 1 разряд, порядок 5 разрядов, знак порядка 1 разряд. Быстродействие 5000 операций в секунду, кол-во основных команд 17, каждая операция имеет 8 модификаций.
Хар-ки запоминающих устройств:
Емкость ОЗУ на феритах 2Кслов, время обращения к ОЗУ 24 микросекунды. Емкость внешнего НЛМ (носитель на магнитной ленте) 120000 чисел. Скорость считывания 2000 чисел. Питания машины от сети 380 Вольт, с частотой 50 Гц, потребляемая мощность около 3кВт. Занимаемая площадь 20кв.м.
3 поколение ЭВМ
Разработка в 60ых годах интегральных схем-целых устройств из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника. В это же время появляется полупроводниковая память, которая по сей день используется в наших компьютерах в виде ОЗУ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли параллельно обрабатывать несколько программ(принцип мультипрограммирования). В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени, в диалоговом режиме. Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность независимо друг от друга оперативно взаимодействовать с машиной. В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившиеся в лидеры фирма IBM первая реализовала семейство ЭВМ, серию полностью совместимых друг с другом компьютеров. Производительность этих машин достигала от 500000 до 2000000 операций в секунду. Объем оперативной памяти достигал от 8 до 192мб. К ЭВМ этого поколения относятся IBM 370, Электроника 100/25, Электроника 79, СМ3, СМ4. Для ЭВМ было сильно расширенное программное обеспечение. Не высокое качество электронных комплектующих было слабым местом ЭВМ 3его поколения. Отсюда постоянные отставания от западных разработчиков по быстродействию, весу и габаритам. Но как настаивают разработчики СМ не по функциональным возможностям. Еще в начале 60ых появляются первые миникомпьютеры. Небольшие маломощные компьютеры доступны по небольшой цене фирмам и лабораториям. Между тем кол-во элементов и соединений между ними уменьшается и умещается в одной микросхеме и постоянно растет. В 70ые годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственные маленькие детальки большинство компонентов компьютеров. Что и сделало в 1971 году фирма INTEL выпустив первый микропроцессор который предназначался для калькулятора. Этому изобретению суждено было произвести в следующем 10тилетии революцию. В 1969 году зародилась первая компьютерная глобальная сеть(Арпа) и в том же году одновременно появилась операционная система Unix и язык программирования С.
4 поколение ЭВМ
Начиная с 70ых годов, строена картина смены поколений нарушилась, все меньше становится принципиальных инноваций в компьютере, прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано. Прежде всего, за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров. Обычно, считается, что период с 1975 года принадлежит компьютерам 4 поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС), в одном кристалле интегрировано до 100000 элементов. Быстродействие этих машин составляло десятки миллионов операций в секунду. Оперативная память достигала сотни мб. Появились микропроцессоры, микро ЭВМ и персональные ЭВМ. Развитие ЭВМ 4 поколения пошло по 2ум направлениям. Первое – создание супер ЭВМ комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации.
CRAY, CYBER, Альбрус-1,2.
Многопроцессорные комплексы Эльбрус-2 активно используют в советском союзе в областях, требующих большого объема вычислений прежде всего в оборонных отраслях. Так же эти комплексы эксплуатировались в центре управления космическими полетами в ядерных исследовательских центрах. Второе направление: дальнейшее развитие на базе БИС И СБИС микро ЭВМ и персональных ЭВМ.
Apple, IBM, ИСКРА, ЭЛЕКТРОНИКА, АГАТ и другие. Начиная с этого поколения ЭВМ стали называть компьютерами. Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров ПК вычислительная техника становится по настоящему массовой и общедоступной.
5 поколение ЭВМ
ЭВМ 5го поколения это ЭВМ будущего. Их еще нет. Программа разработки так называемого 5ого ЭВМ были приняты в Японии в 1982 году. Предполагалось, что к 1991 году будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка ПРОЛОГ и новшеств конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки, задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров 5го поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на естественном языке, что от них требуется. Предполагалось, что их элементная база будет служить не с БИС, а созданных на их базе устройств с искусственным интеллектом. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и био процессоров. К сожалению, японский проект ЭВМ 5го поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований искусственного интеллекта. Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используется в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации.
Современные персональные компьютеры.
Современные персональные компьютеры в соответствии с принятой классификацией надо относить к ЭВМ 4го поколения. Но с учетом быстро развивающегося ПО, многие относят его к ЭВМ 5го поколения.
В состав современного компьютера входит:
-системный блок
-материнская плата
-центральный процессор
-ОЗУ
-видеокарта
-аудио карта
-блок питания
-принтеры/сканеры.
Все это относится к пентиум 4 с гипертрейнингом.
Архитектура – набор свойств показателей, призванных удовлетворить потребности пользователей.
Память
УУ<---------------------->АЛУ
Ввод Вывод
1945г. – была разработана эта архитектура.

1.Принципы двоичного кодирования:
Все данные и программы непосредственно хранятся в двоичном коде
2.Принцип однородной памяти
что данные что подпрограммы хранятся в одной памяти
3.Принцип адресуемости памяти:
Доступ по адресу
4.Принцип последовательного программного управления
Все команды выполняются последовательно друг за другом
5.Принцип жесткости и архитектуры.
Во время эксплуатации блоки не могут перестраиваться и не меняются

История развития процессора Intel x86
Процессор или ЦПУ – один из основных компонентов компьютера, он выполняет арифметико-логические операции.
Процессор – большая интегральная схема в едином полупроводниковом кристалле.
Роль процессора – в 1945г Джонам Фонейманом была предложена архитектура ПК. Компьютер включал в себя ар.-лог. Устройства память устройства вода вывода. Именно на этой архитектуре придуманы более 50 лет назад основаны все ПК. Процессор в этой архитектуре берет на себя функцию АЛУ и блока управления. Он выбирает команды из памяти а затем по очереди исполняет их и результаты записывает обратно в память.
Основные характеристики:
Для того, чтобы процессор мог обрабатывать большие объемы информации было решено передавать ему не по одному байту информации а сразу по нескольким. Так было введено понятие разрядности процессора и разрядности системной шины. Кроме разрядности процессоры отличаются набором команд. Существует некий общий набор команд, который должны уметь выполнять все процессоры семейства x86. Процессор характеризуется тактовой частотой. Именно этим показателем сейчас мереются производительности процессоров.
Тактовая частота – интервал времени, за который процессоры выполняют определенную инструкцию.
Рассмотрим на примере сложения 2ух чисел. Для того чтобы сложить 2 числа процессору нужно потратить целых 3 такта.1 такт - выбрать команду в памяти. 2 такт – выполнить операцию сложения. 3 такт – поместить обратно в память. Чем быстрее частота, тем быстрее выполняются операции.

Дата добавления: 2014-01-06