Классификация по поколениям

Классификация по поколениям вычислительной технике существует периодизация развития электронных вычислительных машин, в основу которой положен физико-технологи­ческий принцип. В соответствии с этим принципом ма­шину относят к тому или иному поколению в зависи­мости от типа основных используемых в ней физических элементов или от технологии их изготовления. Первое поколение, оно охватывает все первые вычисли­тельные машины, использовавшие ламповые элементы, такие как МЭСМ (малая электронная счетная машина) и БЭСМ, «Стрела», «Урал». Развитие машин первого поколения завершилось в основном к середине 50-х го­дов. Выпускались они значительно дольше и эксплуатировались до самого последнего времени. Работали такие компьютеры мед­ленно и крайне недолго — одна перегоревшая лампа немедленно вы­водила из строя весь компьютер. Характерные черты:- использование электронных ламп во вспомогательных усилительных схемах;- парал­лельное арифметическое устройство; - разделение памяти машины на быстродействующую оперативную ограни­ченного объема и мед­ленную внешнюю очень большого объема; - перфолента, перфокарта как внешний носи­тель информации при вводе и выводе данных; быстродействие машин десятки тысяч арифметических операций в секунду; большие размеры (со спортивный зал);- высокая стоимость машинного времени - большие затраты электроэнергии;- постоянные сбои и постоянные аварии затрудняли работу;- программирование в кодах.

Второе поколениеНачиная с середины 50-х годов – начала 60-х годов на смену ламповым машинам пришли транзисторные машины второго поко­ления, в которых основными элементами были полупро­водниковые триоды — транзисторы. Наиболее мощные машины второго поколе­ния, такие, как «Стретч» (США), «Атлас» (Англия), БЭСМ-6 (СССР).7Транзистор– точечно-контактный прибор, в котором два ме­таллических «усика» контактировали с бруском из по­ликристаллического германия. Созданию транзистора предшествовала упорная, почти 10-летняя работа.

Для него характерно:- высокий параллелизм в работе отдельных блоков;- быстродействие: милли­он операций в секунду;- увеличение объема оперативной памяти в сотни раз;- внешняя память на магнитных лентах;- снижение стоимости одной единицы машинного времени;- уменьшение габаритов в несколько раз, следовательно, снижение персонала по обеспечению ремонта и эксплуатации.

Языки программирования: АЛГОЛ, ФОРТРАН, КОБОЛ, и т.д.Третье поколение:

В конце 60-х и начале 70-х годов на смену транзисторам пришли интегральные схемы, которые по размерам не превосходят обыкновенный транзистор, но в них были все необходимые элементы в одном кристалле. Мини ЭВМ стали размешаться на кораблях и подводных лодках, на самолетах, космических кораблях и искусственных спутниках Земли. Наиболее известны два семейства ЭВМ третьего поколения: IBM-360 и ЕС ЭВМ (Единая Система).8Первый микропроцессор Intel—4004 мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (процессоры больших ЭВМ обрабатывали 16 или 32 бита одновремен­но). Но в 1973 г. фирма Intel выпустила 8-битовый микроп­роцессор lntel-8008, а в 1974 г. — его усовершенствованную версию Intel— 8080, которая до конца 70-х годов стала стандартом для микрокомпьютерной индустрии. Характерные черты:- миниатюризация: ЭВМ не больше письменного стола, а все вспомогательное оборудование умещалось на 15 м2;- питание несколько киловатт;- стала оперировать алфавитно-цифровая информация;- быстродействие – несколько миллионов операций в секунду;- хранение информации машинными словами (8 байт);- появление текстового редактора (ввод и редактирование текста, поиск и др.);- увеличение внешней памяти – появление накопителей на магнитных дисках;- поступление информации по каналам телефонной, телеграфной и радиосвязи;- совершенствование устройств ввода-вывода данных. На смену устройств, основанных на использовании пер­форационных карт, электрифицированных машинок, пришли бесконтактные клавиатуры, дисплеи со све­товым карандашом, плазменные панели, растровые гра­фические системы и т. д.;- появление разнообразных справочных систем

Четвертое поколение. В 80-е годы появились ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схе­мах — микропроцессорах (БИС), целые вычислительные машины в кубике размером 30 х 30 х 30 мл. Вначале эти микропроцессоры использовались только люби­телями и в различных специализированных устройствах. Но в 1974 г. несколь­ко фирм объявили о создании, на основе микропроцессора, Intel—8008 компью­тера, т.е. устройства, выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ. В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel—8080. Его возможности были весьма ограничены (оперативная память составляла всего 256 байт, клавиатура и экран отсутствовали), его появление было встре­чено с большим энтузиазмом. Вскоре эти устройства стали выпус­каться другими фирмами. В конце 1975 г. появился компьютер «Альтаир» интерпрета­тор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. 9Это также способствовало популярности компьютеров.

Появились и коммерчески распространяемые программы, например, про­грамма для редактирования текстов WordStar и табличный процессор VisiCalc. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчеты стало возможно выполнять не на больших ЭВМ или мини-ЭВМ, а на персональных компьютерах, что значи­тельно дешевле. Характерные черты: - быстродействие, близкое к скорости света;- уменьшение габаритов – ЭВМ с устройствами ввода-вывода и внешней памятью не превышают письменного стола.

Пятое поколениеВ 90-е гг. - ЭВМ со многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы. Для них характерно: новая технология производства, не на кремнии, а на базе других материалов; отказ от традиционных языков высокого уровня (Форт­ ран, Кобол и др.) в пользу языков с повышенными возможностями манипулирования символами и с элементами логического программирования (Пролог, Лисп); Акцент на новые архитектуры (например, на архитектуру потока данных) и отход от структур фон Неймана; новые способы ввода-вывода, удобные для пользователя (например, распознавание речи и образов, синтез речи, обработ­ка сообщений на естественном языке); искусственный интеллект, тесно связанный с исследова­ниями в области экспертных систем.

Перспективы развития.

Ближайшие прогнозы по созданию отдельных устройств ЭВМ: 10 микропроцессоры с быстродействием 1000 MIPS и встроенной памятью 16 Мбайт; встроенные сетевые и видеоинтерфейсы; плоские (толщиной 3-5 мм) крупноформатные дисплеи с разрешающей способнос­тью 1000x800 пикселей и более; портативные, размером со спичечный коробок, магнитные диски емкостью более 100 Гбайт. Терабайтные дисковые массивы на их основе сделают практически ненуж­ным стирание старой информации; повсеместное использование мультиканальных широкополосных радио-, волоконно-оптических, а в пределах прямой видимости и инфракрасных каналов обмена информацией между компьютерами обеспечит практически неограниченную пропускную способность; широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь аудио- и видеосредств ввода и вывода информации, позволит общаться с компьютером на естественном языке; предсказывают в ближайшие годы возможность создания компью­терной модели реального мира, такой виртуальной системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами.

Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности, появятся сис­темы, создающие виртуальную реальность: системы автоматизированного обучения — при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика; торговля — любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, а компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей необходимую информацию — что, где, когда и т.д.

Заключение.

К настоящему времени в мире разработаны сотни и тысячи различных моделей компьютеров. Эти модели отличаются друг от друга устройством, способами кодирования информации, объемом запоминаемой информации и скоростью ее обработки. Для того, чтобы разобраться в многообразии вычислительной техники существует достаточно много систем классификации компьютеров. В моей контрольной  работе рассмотрены лишь основные: Классификация по принципу действия Классификация по назначению Классификация по размерам и функциональным возможностям Классификация по поколениям.

В последнее время вычислительная техника бурно развивается. Рост производства компьютеров определяется различными факторами: невысокой стоимостью; простотой обслуживания и эксплуатации; возможностью использования на рабочем месте для индивидуальной работы; большими возможностями для обработки информации; возможностью выхода компьютера во Всемирную сеть Интернет.

Практическая часть.

Тест.