Оршил

1. Эхний үеийн компьютерууд 1950-1960-аад он

2. Хоёр дахь үеийн компьютер: 1960-1970-аад он

3. Гурав дахь үеийн компьютер: 1970-1980-аад он

4. Дөрөв дэх үеийн компьютер: 1980-1990 он

5. Тав дахь үеийн компьютер: 1990 оноос өнөөг хүртэл

Дүгнэлт

Оршил

1950 оноос хойш 7-10 жил тутам компьютер бүтээх, ашиглах загвар-технологи, программ-алгоритмийн зарчим эрс шинэчлэгдэж байна. Үүнтэй холбогдуулан үе үеийн компьютеруудын талаар ярих нь зүй ёсны хэрэг юм. Уламжлал ёсоор, үе бүрт 10 жил хуваарилж болно.

Компьютер нь элементийн суурь (чийдэнгээс микропроцессор хүртэл), түүнчлэн шинэ боломжууд гарч ирэх, тэдгээрийн хэрэглээний цар хүрээ, шинж чанарыг өргөжүүлэх үүднээс урт хугацааны хувьслын замыг туулсан.

Компьютерийг үеүдэд хуваах нь техник хангамж, програм хангамжийн хөгжлийн түвшин, түүнчлэн компьютертэй харилцах аргын дагуу тооцоолох системийг маш нөхцөлт, сул ангилал юм.

Эхний үеийн компьютерт 50-аад оны эхээр бүтээгдсэн машинууд багтдаг: вакуум хоолойг хэлхээнд ашигласан. Цөөн командтай, удирдлага нь энгийн, RAM-ийн багтаамж, гүйцэтгэлийн үзүүлэлт бага байсан. Гүйцэтгэл нь секундэд 10-20 мянган үйлдэл хийдэг. Оролт, гаралтад хэвлэх төхөөрөмж, соронзон хальс, цоолбортой карт, цоолбортой цаас ашигласан.

Хоёр дахь үеийн компьютерт 1955-65 онд бүтээгдсэн машинууд багтдаг. Тэд вакуум хоолой болон транзисторыг хоёуланг нь ашигласан. RAM нь соронзон цөм дээр бүтээгдсэн. Энэ үед соронзон бөмбөр, анхны соронзон дискүүд гарч ирэв. Тооцооллын бүх дарааллыг харааны, ойлгомжтой хэлбэрээр дүрслэх боломжийг олгодог өндөр түвшний хэлүүд гарч ирэв. Математикийн янз бүрийн асуудлыг шийдвэрлэх олон тооны номын сангийн програмууд гарч ирэв. Хоёр дахь үеийн машинууд нь програм хангамжийн үл нийцэлээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь том мэдээллийн системийг зохион байгуулахад хүндрэл учруулдаг байсан тул 60-аад оны дунд үеэс микроэлектроник технологийн суурь дээр суурилсан програм хангамжид нийцсэн компьютерийг бий болгоход шилжсэн.

Гурав дахь үеийн компьютерууд. Эдгээр нь 60-аад оноос хойш бүтээгдсэн, нэг архитектуртай машинууд юм. нийцтэй програм хангамж. Олон програмчлалын чадварууд гарч ирэв, i.e. хэд хэдэн програмыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх. Гурав дахь үеийн компьютерууд нэгдсэн хэлхээ ашигладаг байсан.

Дөрөв дэх үеийн компьютерууд. Энэ бол 1970 оноос хойш бүтээгдсэн одоогийн компьютерууд юм. 4-р үеийн машинууд нь орчин үеийн өндөр түвшний хэлийг үр дүнтэй ашиглах, эцсийн хэрэглэгчдэд зориулсан програмчлалын үйл явцыг хялбаршуулах зорилгоор бүтээгдсэн.

Техник хангамжийн хувьд тэдгээр нь том интеграл хэлхээг элементийн суурь болгон ашиглах, хэд хэдэн МБ багтаамжтай өндөр хурдны санамсаргүй хандалтын хадгалах төхөөрөмж байгаагаараа онцлог юм.

4-р үеийн машинууд нь гадны эрчим хүчээр ажилладаг олон процессортой, олон машинтай цогцолборууд юм. санах ой болон ерөнхий талбар ext. төхөөрөмжүүд. Гүйцэтгэл нь секундэд хэдэн арван сая үйлдэл, санах ой - хэдэн сая үгэнд хүрдэг.

Тав дахь үеийн компьютерт шилжих ажил аль хэдийн эхэлсэн. Энэ нь өгөгдөл боловсруулахаас мэдлэг боловсруулахад чанарын шилжилт, компьютерийн үндсэн параметрүүдийг нэмэгдүүлэхээс бүрдэнэ. Гол анхаарал нь "тагнуул" байх болно.

Өнөөдрийг хүртэл хамгийн нарийн төвөгтэй мэдрэлийн сүлжээнүүдийн харуулсан бодит "оюун ухаан" нь хорхойн түвшингээс доогуур байгаа хэдий ч өнөөдөр мэдрэлийн сүлжээний чадавхи хэчнээн хязгаарлагдмал байсан ч олон хувьсгалт нээлтүүд булан тойронд байж магадгүй юм.

1. Эхний үеийн компьютерууд 1950-1960-аад он

Логик хэлхээг салангид радио бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон судалтай электрон вакуум хоолойг ашиглан бүтээсэн. Санамсаргүй хандалтын санах ойн төхөөрөмжүүд нь соронзон бөмбөр, акустик хэт авианы мөнгөн ус, цахилгаан соронзон саатлын шугам, катодын цацрагийн хоолой (CRT) ашигладаг. Соронзон туузан дээрх хөтчүүд, цоолбортой картууд, цоолбортой соронзон хальснууд, залгуурын унтраалга зэргийг гадаад санах ойн төхөөрөмж болгон ашигласан.

Энэ үеийн компьютеруудыг програмчлах нь машины хэл дээрх хоёртын тооллын системд хийгдсэн, өөрөөр хэлбэл програмууд нь тухайн машины тодорхой загварт анхаарлаа төвлөрүүлж, эдгээр загваруудын хамт "үхсэн".

1950-иад оны дундуур симбол кодчиллын хэл (SCLs) гэх мэт машинд суурилсан хэлүүд гарч ирсэн нь команд, хаягийн хоёртын тэмдэглэгээний оронд товчилсон аман (үсгийн) тэмдэглэгээ, аравтын бутархай тоог ашиглах боломжтой болсон. 1956 онд математикийн бодлогод зориулагдсан анхны дээд түвшний програмчлалын хэл болох Фортран хэл, 1958 онд бүх нийтийн програмчлалын Algol хэл бий болжээ.

UNIVAC-аас эхлээд BESM-2 болон Минск, Урал компьютеруудын анхны загварууд хүртэл компьютерууд нь нэгдүгээр үеийн компьютерт хамаарна.

2. Хоёр дахь үеийн компьютер: 1960-1970-аад он

Логик хэлхээг салангид хагас дамжуулагч ба соронзон элементүүд (диод, биполяр транзистор, тороид феррит микротрансформатор) дээр барьсан. Хэвлэмэл хэлхээний хэлхээг (тугалган цаас гетинаксаар хийсэн самбар) дизайн, технологийн үндэс болгон ашигласан. Машины дизайны блок зарчим нь өргөн хэрэглэгдэх болсон бөгөөд энэ нь олон тооны өөр өөр гадаад төхөөрөмжийг үндсэн төхөөрөмжид холбох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь компьютерийг ашиглахад илүү уян хатан байдлыг хангадаг. Электрон хэлхээний цагийн давтамж хэдэн зуун килогерц хүртэл нэмэгдсэн.

Хатуу соронзон диск1 болон уян диск дээрх гадаад хөтчүүд ашиглагдаж эхэлсэн - соронзон соронзон хальсны хөтчүүд болон RAM-ийн хоорондох санах ойн дундаж түвшин.

1964 онд анхны компьютерийн дэлгэц гарч ирэв - IBM 2250. Энэ нь 12 х 12 инчийн дэлгэцтэй, 1024 х 1024 пикселийн нягтралтай монохром дэлгэц байв. Энэ нь 40 Гц давтамжтай байсан.

Компьютер дээр суурилсан хяналтын системүүд нь компьютерээс өндөр гүйцэтгэл, хамгийн чухал нь найдвартай байдлыг шаарддаг. Алдаа илрүүлэх, залруулах кодууд болон суурилуулсан хяналтын хэлхээг компьютерт өргөнөөр ашиглах болсон.

Хоёр дахь үеийн машинууд нь мэдээллийн багц боловсруулах, телеболовсруулах горимыг анх хэрэгжүүлсэн.

Вакуум хоолойны оронд хагас дамжуулагч төхөөрөмжийг хэсэгчлэн ашигласан анхны компьютер бол 1951 онд бүтээгдсэн SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) машин юм.

60-аад оны эхээр ЗХУ-д хагас дамжуулагч машин үйлдвэрлэж эхэлсэн.

3. Гурав дахь үеийн компьютер: 1970-1980-аад он

1958 онд Роберт Нойс жижиг талбайд олон арван транзисторыг байрлуулах боломжтой жижиг цахиурын нэгдсэн хэлхээг зохион бүтээжээ. Эдгээр хэлхээг хожим нь Small Scale Integrated circuits (SSI) гэж нэрлэх болсон. Мөн аль хэдийн 60-аад оны сүүлээр нэгдсэн хэлхээг компьютерт ашиглаж эхэлсэн.

Гурав дахь үеийн компьютеруудын логик хэлхээг бүхэлд нь жижиг интеграл схем дээр бүтээжээ. Цахим хэлхээний цагийн давтамж хэд хэдэн мегагерц хүртэл нэмэгдсэн. Нийлүүлэлтийн хүчдэл (вольтийн нэгж) болон машинд зарцуулсан эрчим хүч буурсан. Компьютерийн найдвартай байдал, хурд нь мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн.

Санамсаргүй хандалтын санах ойд жижиг феррит цөм, феррит хавтан, тэгш өнцөгт гистерезисийн гогцоо бүхий соронзон хальс зэргийг ашигласан. Диск хөтчүүд нь гадаад санах ойн төхөөрөмж болгон өргөн хэрэглэгддэг болсон.

Хадгалах төхөөрөмжүүдийн өөр хоёр түвшин гарч ирэв: триггер регистр дээрх хэт санамсаргүй хандалтын санах ойн төхөөрөмжүүд нь асар хурдтай боловч бага багтаамжтай (хэдэн арван тоо), өндөр хурдны кэш санах ой юм.

Компьютерт нэгдсэн хэлхээг өргөнөөр ашигласнаас хойш сайн мэдэх Мурын хуулийг ашиглан тооцоолох технологийн дэвшлийг ажиглаж болно. Intel-ийг үүсгэн байгуулагчдын нэг Гордон Мур 1965 онд нэг чип дэх транзисторын тоо 1.5 жил тутамд хоёр дахин нэмэгддэг хуулийг нээсэн.

3-р үеийн компьютеруудын техник хангамж, логик бүтэц хоёулаа ихээхэн төвөгтэй байдаг тул тэдгээрийг ихэвчлэн систем гэж нэрлэдэг.

Тиймээс энэ үеийн анхны компьютерууд нь IBM системийн загварууд (хэд хэдэн IBM 360 загварууд) ба PDP (PDP 1) байв. ЗХУ-д Эдийн засгийн харилцан туслалцах зөвлөлийн орнуудтай (Польш, Унгар, Болгар, Зүүн Герман гэх мэт) хамтран Нэгдсэн систем (ЕХ) ба жижиг компьютерийн систем (SM) загварууд гарч эхэлсэн. үйлдвэрлэгдэх.

Гурав дахь үеийн компьютеруудад програмчлалын нарийн төвөгтэй байдлыг багасгах, машин дахь програмын гүйцэтгэлийн үр ашгийг бууруулах, оператор ба машин хоорондын харилцаа холбоог сайжруулахад ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Энэ нь хүчирхэг үйлдлийн системүүд, дэвшилтэт програмчлалын автоматжуулалт, үр ашигтай програм таслах систем, цаг хуваах үйлдлийн горимууд, бодит цагийн үйлдлийн горимууд, олон програмын үйлдлийн горимууд, шинэ интерактив харилцааны горимуудаар баталгааждаг. Оператор ба машин хоёрын хооронд харилцах үр дүнтэй видео терминалын төхөөрөмж бас гарч ирэв - видео дэлгэц эсвэл дэлгэц.

Компьютерийн ашиглалтын найдвартай байдал, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх, тэдгээрийн засвар үйлчилгээг хөнгөвчлөхөд ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Найдвартай байдал, найдвартай байдал нь алдааг автоматаар илрүүлэх, залруулах кодуудыг өргөнөөр ашиглах замаар баталгаажуулдаг (Хэммингийн засварын кодууд ба мөчлөгийн кодууд).

Компьютерийн модульчлагдсан зохион байгуулалт, тэдгээрийн үйлдлийн системийн модульчлагдсан бүтэц нь компьютерийн системийн тохиргоог өөрчлөх өргөн боломжийг бий болгосон. Үүнтэй холбогдуулан тооцоолох системийн "архитектур" гэсэн шинэ ойлголт гарч ирсэн бөгөөд энэ нь хэрэглэгчийн болон програмистын үүднээс энэ системийн логик зохион байгуулалтыг тодорхойлдог.

4. Дөрөв дэх үеийн компьютер: 1980-1990 он

Гурав дахь үеийн машинуудын компьютерийн технологийг хөгжүүлэхэд гарсан хувьсгалт үйл явдал бол том, маш том интеграл хэлхээ (Large Scale Integration - LSI ба Very Large Scale Integration - VLSI), микропроцессор (1969) болон хувийн компьютерийг бүтээх явдал байв. 1980 оноос хойш бараг бүх компьютерууд микропроцессорын үндсэн дээр бүтээгдэж эхэлсэн. Хамгийн алдартай компьютер бол персонал компьютер болжээ.

Компьютер дахь логик нэгдсэн хэлхээг шууд холболттой, цахилгаан хүчдэлийн бага далайцтай (вольтийн нэгж) ажилладаг, хоёр туйлттай харьцуулахад бага эрчим хүч зарцуулдаг, нэг туйлт талбар нөлөө бүхий CMOS транзисторын үндсэн дээр бүтээж эхэлсэн бөгөөд ингэснээр илүү ихийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. дэвшилтэт нанотехнологи (тэр жилүүдэд - микрон нэгжээр).

Анхны персонал компьютерийг 1976 оны 4-р сард Atari компанийн ажилтан Стив Жоб (1955 онд төрсөн) болон Hewlett-Packard-д ажиллаж байсан Стефан Возняк (1950 онд төрсөн) хоёр найз нар бүтээжээ. Автомашины гаражид оройн цагаар ажилладаг алдартай цахим тоглоомын хатуу гагнасан хэлхээний нэгдсэн 8 битийн хянагч дээр үндэслэн тэд BASIC дээр програмчлагдсан Apple-ийн энгийн тоглоомын компьютер хийсэн нь гайхалтай амжилтанд хүрсэн. 1977 оны эхээр Apple компани бүртгэгдэж, дэлхийн анхны персонал компьютер болох Apple-ийг үйлдвэрлэж эхэлсэн.

5. Тав дахь үеийн компьютер: 1990 оноос өнөөг хүртэл

Орчин үеийн компьютеруудын архитектурын онцлогуудыг энэ хичээлд нарийвчлан авч үзсэн болно.

Товчхондоо тав дахь үеийн компьютерийн үндсэн ойлголтыг дараах байдлаар томъёолж болно.

1. Програмын олон арван дараалсан зааврыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх зэрэгцээ векторын бүтэцтэй хэт нарийн төвөгтэй микропроцессор дээрх компьютерууд.

2. Мэдээлэл, мэдлэг боловсруулах систем, үр ашигтай сүлжээний компьютерийн системийг бүтээх боломжийг олгодог олон зуун зэрэгцээ ажилладаг процессор бүхий компьютерууд.

Зургаа дахь болон дараагийн үеийн компьютерууд

Мэдрэлийн биологийн системийн архитектурыг загварчлах олон тооны (хэдэн арван мянган) микропроцессорын тархсан сүлжээ бүхий асар их параллелизм, мэдрэлийн бүтэц бүхий электрон ба оптоэлектроник компьютерууд.

Дүгнэлт

Компьютерийн хөгжлийн бүх үе шатыг уламжлалт байдлаар үе болгон хуваадаг.

Эхний үе нь вакуум цахилгаан чийдэнгийн үндсэн дээр бүтээгдсэн бөгөөд машиныг алсын удирдлага, машины код ашиглан цоолтуурын картаар удирддаг байв. Эдгээр компьютерууд нь бүхэл бүтэн өрөөг эзэлдэг хэд хэдэн том төмөр шүүгээнд байрладаг байв.

Гурав дахь үе нь 20-р зууны 60-аад онд гарч ирэв. Хагас дамжуулагч транзисторын үндсэн дээр компьютерийн элементүүдийг хийсэн. Эдгээр машинууд ассемблер хэл дээрх программуудын хяналтан дор мэдээллийг боловсруулдаг байв. Өгөгдөл, программыг цоолбортой карт, соронзон хальснаас оруулсан.

Гурав дахь үеийг нэг хавтан дээр хэдэн зуун эсвэл олон мянган транзистор агуулсан микро схем дээр гүйцэтгэсэн. Гурав дахь үеийн машины жишээ бол ES компьютер юм. Эдгээр машинуудын ажиллагааг үсэг, тоон терминалуудаас удирддаг. Хяналтанд өндөр түвшний хэл, Ассемблей ашигласан. Өгөгдөл, программыг терминалаас болон цоолбортой карт, цоолтуурын соронзон хальснаас хоёуланг нь оруулсан.

Дөрөв дэх үе нь том интеграл хэлхээний (LSI) үндсэн дээр бүтээгдсэн. Дөрөв дэх үеийн компьютерийн хамгийн алдартай төлөөлөгчид бол персонал компьютер (PC) юм. Бүх нийтийн нэг хэрэглэгчийн микрокомпьютерийг хувийн гэж нэрлэдэг. Хэрэглэгчтэй харилцах нь өндөр түвшний хэлийг ашиглан өнгөт график дэлгэцээр дамжуулан хийгдсэн.

Тав дахь үе нь чип дээрх логик элементүүдийн асар их нягтралаар ялгагддаг хэт том хэмжээний нэгдсэн хэлхээнд (VLSI) суурилдаг.

Цаашид дуу хоолойгоор компьютерт мэдээлэл оруулах, машинтай байгалийн хэлээр харилцах, компьютерийн хараа, машинд хүрэлцэх, ухаалаг робот, робот төхөөрөмж бүтээх зэрэг өргөн дэлгэр болно гэж таамаглаж байна.

Хүснэгт - Төрөл бүрийн үеийн компьютеруудын үндсэн шинж чанарууд

50 жилийн хугацаанд хэд хэдэн үеийн компьютерууд бий болж, бие биенээ сольсон. Дэлхий даяар VT-ийн хурдацтай хөгжлийг зөвхөн элементийн суурь, архитектурын дэвшилтэт шийдлээр тодорхойлдог.
Компьютер бол техник хангамж, программ хангамжаас бүрдэх систем учраас нэгэн үеийг ижил технологи, програм хангамжийн шийдлээр (элементийн суурь, логик архитектур, програм хангамж) тодорхойлдог компьютерийн загвар гэж ойлгох нь зүйн хэрэг юм. Үүний зэрэгцээ, хэд хэдэн тохиолдолд VT-ийг үе үе ангилах нь маш хэцүү байдаг, учир нь тэдгээрийн хоорондох шугам нь үеэс үед улам бүр бүдгэрч байна.
Эхний үе.
Элементийн суурь нь электрон хоолой ба реле; RAM-ийг флип-флопууд дээр, дараа нь феррит цөм дээр гүйцэтгэсэн. Найдвартай байдал бага, хөргөлтийн систем шаардлагатай байсан; Компьютерууд нь мэдэгдэхүйц хэмжээтэй байсан. Гүйцэтгэл - 5 - 30 мянган арифметик op/s; Програмчлал - компьютерийн кодуудад (машины код), хожим автокодууд болон ассемблерууд гарч ирэв. Програмчлалыг математикч, физикч, электроникийн инженерүүдийн явцуу хүрээнийхэн гүйцэтгэсэн. Эхний үеийн компьютеруудыг шинжлэх ухаан, техникийн тооцоололд ихэвчлэн ашигладаг байсан.

Хоёр дахь үе.
Хагас дамжуулагч элементийн суурь. Найдвартай байдал, гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, хэмжээс, эрчим хүчний хэрэглээ багассан. Оролт/гаралтын байгууламж, гадаад санах ойг хөгжүүлэх. Архитектурын хэд хэдэн дэвшилтэт шийдэл, програмчлалын технологийн цаашдын хөгжил - цаг хуваалцах горим ба олон програмчлалын горим (мэдээлэл боловсруулах, оролт/гаралтын сувгуудын төв процессорын ажлыг нэгтгэх, санах ойноос тушаал, өгөгдлийг татах үйлдлүүдийг зэрэгцүүлэх)
Хоёр дахь үеийнхэнд компьютерийг жижиг, дунд, том гэж ялгах нь тодорхой харагдаж эхэлсэн. Төлөвлөлт, эдийн засаг, үйлдвэрлэлийн үйл явцын удирдлага гэх мэт асуудлыг шийдвэрлэхэд компьютер ашиглах хүрээ ихээхэн өргөжсөн.
Аж ахуйн нэгж, бүхэл бүтэн үйлдвэр, технологийн процесс (ACS) -д зориулсан автоматжуулсан хяналтын систем (ACS) бий болж байна. 50-аад оны төгсгөл нь асуудалд чиглэсэн олон тооны өндөр түвшний програмчлалын хэлүүд (HLP): FORTRAN, ALGOL-60 гэх мэт гарч ирснээр тодорхойлогддог. Програм хангамжийн хөгжүүлэлт нь янз бүрийн стандарт програмуудын номын санг бий болгоход хүрсэн. Програмчлалын хэл, янз бүрийн зорилгоор компьютерийн ажиллах горимыг хянах, түүний нөөцийг төлөвлөхөд зориулагдсан монитор, диспетчерүүд нь дараагийн үеийн үйлдлийн системийн үзэл баримтлалын үндэс суурийг тавьсан юм.

Гурав дахь үе.
Нэгдсэн хэлхээний элементийн суурь (IC). Компьютерийн цуврал загварууд нь доороосоо дээшээ программ хангамжтай нийцэж, загвараас загвар руу шилжих чадвар нь нэмэгддэг. Компьютер болон тэдгээрийн дагалдах хэрэгслийн логик архитектур нь илүү төвөгтэй болсон нь функциональ болон тооцоолох чадварыг ихээхэн өргөжүүлсэн. Үйлдлийн систем (OS) нь компьютерийн нэг хэсэг болдог. Санах ой, оролт/гаралтын төхөөрөмж болон бусад нөөцийг удирдах олон ажлыг үйлдлийн систем эсвэл компьютерийн техник хангамж шууд хариуцаж эхэлсэн. Програм хангамж хүчирхэг болж байна: өгөгдлийн сангийн удирдлагын систем (DBMS), янз бүрийн зорилгоор дизайны автоматжуулалтын систем (CAD) гарч ирж, автоматжуулсан хяналтын систем, үйл явцын хяналтын системүүд сайжирч байна. Төрөл бүрийн зорилгоор хэрэглээний програмын багц (APP) бий болгоход ихээхэн анхаарал хандуулдаг.
Хэл, програмчлалын системүүд хөгжиж байна. Жишээ нь: - IBM/360 загварын цуврал, 1964 оноос хойш; -1972 оноос хойш ЕХ-ны компьютер, ЗХУ, СЭВ-ийн орнууд.
Дөрөв дэх үе.
Элементийн суурь нь том хэмжээний (LSI) болон хэт том хэмжээний (VLSI) нэгдсэн хэлхээ болж байна. Компьютерууд нь програм хангамжийг үр ашигтай ашиглахад зориулж аль хэдийн бүтээгдсэн (жишээлбэл, UNIX програм хангамжийн орчинд хамгийн сайн шингэсэн UNIX-тэй төстэй компьютерууд; хиймэл оюун ухааны даалгаварт төвлөрсөн пролог машинууд); орчин үеийн атомын цахилгаан станцууд. Хиймэл дагуулын холбоог ашиглан холбооны сувгийн чанарыг сайжруулснаар харилцаа холбооны мэдээллийн боловсруулалт эрчимтэй хөгжиж байна. Үндэсний болон үндэстэн дамнасан мэдээлэл, компьютерийн сүлжээнүүд бий болж байгаа нь хүн төрөлхтний нийгмийг бүхэлд нь компьютержуулах эхлэлийн талаар ярих боломжийг олгодог.
Компьютерийн технологийн цаашдын оюун ухаан нь илүү боловсронгуй хүн-компьютерийн интерфейс, мэдлэгийн бааз, шинжээчийн систем, зэрэгцээ програмчлалын систем гэх мэтийг бий болгох замаар тодорхойлогддог.
Элементийн суурь нь компьютерийн найдвартай байдал, гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх, жижигрүүлэх ажилд ихээхэн амжилтанд хүрэх боломжийг олгосон. Өмнөх үеийн дунд болон том компьютеруудын хүчин чадлаас хамаагүй бага зардлаар давж гарсан бичил болон мини компьютерууд гарч ирэв. VLSI-д суурилсан процессоруудын үйлдвэрлэлийн технологи нь компьютерийн үйлдвэрлэлийн хурдыг хурдасгаж, компьютерийг нийгмийн өргөн массад нэвтрүүлэх боломжийг олгосон. Нэг чип дээр бүх нийтийн процессор (микропроцессор Intel-4004, 1971) гарч ирснээр PC-ийн эрин үе эхэлсэн.
Анхны компьютерийг 1974 онд Intel-8080-ийн үндсэн дээр бүтээсэн Altair-8800 гэж үзэж болно. Э.Робертс. П.Аллен, В.Гейтс нар алдартай Basic хэлнээс орчуулагч бүтээж, анхны компьютерийн оюун ухааныг ихээхэн нэмэгдүүлсэн (хожим тэд алдарт Microsoft Inc компанийг байгуулсан). 4-р үеийн нүүр царай нь өндөр гүйцэтгэл (дундаж хурд 50 - 130 мегафлоп. 1 мегафлоп = хөвөгч цэгтэй секундэд 1 сая үйлдэл) болон уламжлалт бус архитектур (зэрэгцүүлэх зарчим дээр үндэслэсэн) -ээр тодорхойлогддог суперкомпьютер бүтээх замаар тодорхойлогддог. тушаалуудыг дамжуулах хоолой боловсруулах). Суперкомпьютерийг математикийн физик, сансар судлал, одон орон судлалын асуудлуудыг шийдвэрлэх, нарийн төвөгтэй системийг загварчлах зэрэгт ашигладаг. Хүчирхэг компьютерууд сүлжээнд чухал шилжих үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд цаашид ч тоглох болно, учир нь дотоодын хөгжүүлэлтийн дунд сүлжээний асуудлыг ихэвчлэн суперкомпьютерийн талаархи асуултуудтай хамт хэлэлцдэг , суперкомпьютерууд -Эльбрус цуврал машинууд, PS-2000 ба PS-3000 компьютерийн системүүд гэж нэрлэгдэх боломжтой бөгөөд 200 мегафлопын дарааллаар хэд хэдэн даалгаврыг гүйцэтгэсэн нийтлэг командын урсгалаар удирддаг 64 процессортой; Үүний зэрэгцээ компьютерийн шинжлэх ухаан, цахим технологи, үйлдвэрлэлийн өндөр стандарт, санхүүгийн ноцтой зардал шаардагддаг орчин үеийн супер компьютерийн төслүүдийг боловсруулах, хэрэгжүүлэхэд хүндрэлтэй байгаа тул дотоодын Гадны шилдэг загваруудаас дутахааргүй үндсэн шинж чанараараа ойрын ирээдүйд супер компьютерууд бий болно.
Компьютерийн үйлдвэрлэлийн IP технологид шилжсэнээр үе үеийнхний тодотгол нь элементийн баазаас бусад үзүүлэлтүүд: логик архитектур, програм хангамж, хэрэглэгчийн интерфэйс, хэрэглээний талбар гэх мэт улам бүр шилжиж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Тав дахь үе.

Гурав дахь үеийн компьютерууд

Хурдтай хөгжиж буй нисэх, сансрын технологи болон шинжлэх ухаан, технологийн бусад салбарууд нь бяцхан, найдвартай, хурдан тооцоолох төхөөрөмжүүдийг шаарддаг. Иймээс цахим тооцооллын технологийн цаашдын хөгжил нь шинэ технологийг хөгжүүлэх шаардлагатай байсан бөгөөд ийм технологи гарч ирэх нь удаан байсангүй. 1964-1974 онд бүтээгдсэн гурав дахь үеийн компьютерт шилжсэн интеграл хэлхээний технологи нь гүйцэтгэл, найдвартай байдал, жижигрүүлэх шинэ нээлтүүдийг хийх боломжтой болсон.

Нэгдсэн хэлхээг ашиглах нь хэд хэдэн давуу талтай.

1. Компьютерийн найдвартай байдал нэмэгдсэн. Нэгдсэн хэлхээний найдвартай байдал нь салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг ижил төстэй хэлхээний найдвартай байдлаас өндөр дараалал юм. Найдвартай байдлын өсөлт нь компьютерийн дизайны хамгийн сул холбоосуудын нэг болох хэлхээ хоорондын холболтыг багасгасантай холбоотой юм. Найдвартай байдал нэмэгдсэн нь эргээд компьютерийн ашиглалтын зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэсэн.

2. Электрон хэлхээний баглаа боодлын нягтыг нэмэгдүүлснээр дамжуулагчийн дагуу дохио дамжуулах хугацаа багасч, үүний үр дүнд компьютерийн хурд нэмэгдсэн.

3. Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэл нь автоматжуулалтад сайнаар нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь бөөнөөр үйлдвэрлэхэд үйлдвэрлэлийн зардлыг эрс багасгаж, компьютерийн хэрэглээний цар хүрээг түгээн дэлгэрүүлэх, өргөжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

4. Электрон хэлхээний баглаа боодлын өндөр нягтрал нь компьютерийн хэмжээс, жин, эрчим хүчний хэрэглээг хэд хэдэн дарааллаар бууруулж, нисэх, сансрын технологи гэх мэт шинжлэх ухаан, технологийн урьд өмнө хүрч байгаагүй салбарт ашиглах боломжтой болсон.

Нэгдсэн хэлхээний технологийг ашиглах нь тодорхой давуу талуудтай хэдий ч практикт тэдгээрийг компьютерт өргөнөөр ашиглах нь 12 жилийн дараа, Их Британийн Батлан ​​хамгаалах яамны Жеффри Даммерын 1952 онд хэвлэгдсэн нэгдсэн хэлхээний тухай ойлголтыг боловсруулсны дараа эхэлсэн. Гэсэн хэдий ч Даммер зөвхөн нэг материалаас хагас дамжуулагч давхаргыг ашиглан электрон элементүүдийг нэг блок хэлбэрээр бий болгох санааг илэрхийлсэн бөгөөд практикт нэг цул дотор хэд хэдэн элементийг хэрхэн байрлуулахыг заагаагүй болно. 1956 онд Даммер өөрийн санаагаа бодит болгохыг оролдсон боловч түүний бүтээсэн төхөөрөмжүүд үр дүнгүй болжээ.

Техас Инструментсийн Жек Килби, Fairchild Semiconductor жижиг компанийн Роберт Нойс нар практик дээр дурдсан санааг хэрэгжүүлж чадсан.

1958 оны 5-р сард Жак Килби Texas Instruments-т ажилд орж, транзистор, конденсатор, резистор бүтээж эхэлсэн (тэр өмнө нь Centralab-д ажиллаж байсан бөгөөд транзистор дээр суурилсан сонсголын аппарат үйлдвэрлэхэд оролцож байсан). Нэгэн өдөр Жек Килбигийн ажиллаж байсан баг өөр микромодуль бүтээх хувилбаруудыг судлах үүрэг хүлээв. Төрөл бүрийн хувилбаруудыг санал болгосон бөгөөд Килби асуудлыг тунгаан бодож, компанид зөвхөн хагас дамжуулагч элементүүдийг үйлдвэрлэх нь хамгийн ашигтай бөгөөд резистор, конденсаторыг идэвхтэй элементүүдтэй ижил материалаар хийж болно гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. тэдгээрийг ижил материалын нэг цул блоконд хийнэ. Энэ санааг эргэцүүлэн бодож байтал Жак мультивибраторын хэлхээний топологийг гаргаж ирэв. Тиймээс 1958 оны 7-р сарын 24 Нэгдсэн хэлхээг практикт хэрэгжүүлэх санаа төрсөн.

Удирдлагууддаа санаа бодлоо илэрхийлсний дараа Жак өөрийн тооцоолол үнэн зөвийг нотлох анхны загвар бүтээх даалгавар авсан. Дараа нь салангид германий элементүүдээс гох хэлхээг барьсан. 1958 оны 8-р сарын 28-нд Жек Килби Уиллис Адкокт зураг төслийг үзүүлжээ.

Удирдлагуудаасаа зөвшөөрсний дараа Килби жинхэнэ цул интеграл хэлхээ буюу фазын шилжилтийн осцилляторыг бүтээж эхлэв.

Жек Килбитэй зэрэгцэн Роберт Нойс нэгдсэн хэлхээг боловсруулж байв. Роберт салангид элементүүдийг үйлдвэрлэх технологид үнэхээр дургүй байв. Цахиур ялтсыг бие даасан элементүүдэд хувааж, дараа нь тэдгээрийг нэг хэлхээнд холбох маш их хөдөлмөр шаардсан үйл явц нь утгагүй мэт санагдсан гэж тэр хэлэв. Нойс талст дахь бие даасан транзисторуудыг урвуу чиглэлтэй p-n уулзваруудаар тусгаарлаж, гадаргууг тусгаарлах ислээр бүрэхийг санал болгосон. Тусдаа элементүүдийн хоорондох холбоог микро схемийн гадаргуу дээрх тусгай хэв маягийн дагуу тусгаарлагч исэлд наасан хэсгүүдээр дамжуулан гүйцэтгэв. Эдгээр хэсгүүд нь нимгэн хөнгөн цагаан шугамаар бие биентэйгээ холбогдсон байв.

Килби чипээ бүтээж, патент авах хүсэлтээ Нойсоос арай эрт тавьсан боловч Нойсын технологи нь илүү ухаалаг, тохиромжтой байсан бөгөөд өргөдлийн бичиг баримтыг илүү нарийн бэлтгэсэн байв. Үүний үр дүнд Нойс шинэ бүтээлийнхээ патентыг 1961 оны 4-р сард, Килби зөвхөн 1964 оны 6-р сард авсан.

Үүний дараа болсон олон тооны сорилт, технологийг зохион бүтээгч гэж үзэх эрхийн төлөөх дайн энх тайвнаар өндөрлөв. Эцэст нь Давж заалдах шатны шүүх Нойсын технологийн давуу байдлын нэхэмжлэлийг дэмжсэн боловч Килби анхны ажлын микро схемийг бүтээсэн гэж үзсэн.

1961 онд нэгдсэн хэлхээний цуврал үйлдвэрлэл эхэлсэн бөгөөд яг тэр үед АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчний захиалгаар Texas Instruments компани нэгдсэн схемд суурилсан анхны туршилтын компьютерийг бүтээжээ. Бүтээн байгуулалт 9 сар үргэлжилж, 1961 онд дууссан. Компьютер нь ердөө 15 командтай, unicast, цагийн давтамж нь 100 KHz, хадгалах багтаамж нь ердөө 30 тоо, 11 хоёртын цифрийг тоогоор илэрхийлдэг, эрчим хүчний зарцуулалт ердөө 16 Вт, жин нь 585 гр, эзэлдэг. эзэлхүүн нь 100 шоо см байв.

Анхны нэгдсэн схемүүд нь бага нягтралтай байсан боловч цаг хугацаа өнгөрөх тусам тэдгээрийг үйлдвэрлэх технологи нь нарийн тааруулж, нягтрал нь нэмэгдсэн. Гурав дахь үеийн компьютерууд нь бага ба дунд нягтралтай нэгдсэн хэлхээг ашигласан бөгөөд энэ нь олон зуун элементийг нэг чипэнд нэгтгэх боломжийг олгосон. Ийм микро схемийг тусдаа үйлдлийн хэлхээ болгон ашиглаж болно - регистр, декодер, тоолуур гэх мэт.

Интеграл схем гарч ирснээр хоёр дахь үеийн компьютерийн блок диаграммыг сайжруулах боломжтой болсон. Ийнхүү нягт уялдаатай хяналтын төхөөрөмжүүд (CU) болон арифметик-логик нэгж (ALU) нэг нэгжид нэгтгэгдэж, процессор гэж нэрлэгддэг болсон. Түүнээс гадна процессор нь хэд хэдэн арифметик-логик төхөөрөмжтэй байж болох бөгөөд тэдгээр нь тус бүр өөрийн гэсэн функцийг гүйцэтгэдэг, жишээлбэл, нэг ALU нь бүхэл тоонуудтай, нөгөө нь хөвөгч цэгүүдтэй, гурав дахь нь хаягууд дээр ажилладаг байв. Компьютерийн блокуудыг удирдахад ашигладаг хэд хэдэн хяналтын төхөөрөмж, нэг төв, хэд хэдэн захын төхөөрөмж байж болно.

Ихэнхдээ компьютерууд нь хэд хэдэн процессоруудаас бүрддэг бөгөөд энэ нь асуудлыг зэрэгцүүлэн шийдвэрлэхэд шинэ боломжуудыг бүрэн ашиглах боломжийг олгодог.

Гурав дахь үеийн компьютеруудад санах ойн шатлал аль хэдийн тодорхой болсон. RAM нь зэрэгцээ ажилладаг өөрийн хяналтын системтэй бие даасан блокуудад хуваагддаг. RAM-ийн бүтэц нь хуудас, сегментүүдэд хуваагддаг. Процессорын дотоод санах ой бас хөгжиж байна - санах ойн кэшийг нэвтрүүлэх урьдчилсан нөхцөл бүрдэж байна.

Гадаад санах ойн төхөөрөмжүүд (ESD) нь тусгай сонгогч сувгийн хянагч (SCC) -ээр холбогддог. Тэдний хүчин чадал, хурд ихээхэн нэмэгддэг. Тиймээс 1973 оны 6-р сард IBM 3340 хатуу дискийг гадаад санах ойн төхөөрөмж болгон гаргасан.

Хөтөчийг битүүмжилсэн - энэ нь дискний ажлын гадаргууг тоос шороо, шорооноос хамгаалсан бөгөөд энэ нь толгойг дискний соронзон гадаргуутай маш ойрхон байрлуулах боломжийг олгосон. Анх удаа аэродинамик соронзон толгойн зарчмыг ашигласан бөгөөд энэ нь аэродинамик хүчний нөлөөн дор хатуу дискний эргэлдэх гадаргуугаас дээш эргэлддэг байв.

Энэ бүхэн нь бичлэгийн нягтралыг (нэг квадрат инч тутамд 1.7 Мбит хүртэл), багтаамжийг 30 МБ хүртэл (зөөврийн бус зөөвөрлөгч дээр) нэмэгдүүлэх боломжтой болгосон. Драйвер нь 30 МБ багтаамжтай зөөврийн зөөвөрлөгчтэй байсан.

Логик төхөөрөмж, санах ойг сайжруулахын зэрэгцээ оролт гаралтын төхөөрөмжийг шинэчлэх ажил эрчимтэй явагдаж байв. Шинэ компьютеруудын хурд нь цоолбортой карт уншигч, телетайпаас илүү хурдан бөгөөд найдвартай өгөгдөл оруулах/гаралтын системийг шаарддаг. Тэдгээрийг гар, график оролтын самбар, гэрлийн үзэг дэлгэц, плазмын хавтан, растер график систем болон бусад төхөөрөмжөөр сольсон.

Төрөл бүрийн захын төхөөрөмжүүд, тэдгээрийн харьцангуй өндөр хурд, оролт гаралтын үйлдлүүдийг тооцоолох процессоос салгах хэрэгцээ нь төрөлжсөн мультиплекс сувгийн хянагчийг (MCC) бий болгоход хүргэсэн бөгөөд энэ нь процессоруудад I/ өгөгдөлтэй зэрэгцэн ажиллах боломжийг олгосон. О.

Дээрхийг харуулсан гурав дахь үеийн компьютерийн ерөнхий блок диаграммыг доорх диаграммд үзүүлэв.

Диаграм дээр:

UVV - оролт-гаралтын төхөөрөмж;
RAM - нэг буюу хэд хэдэн санамсаргүй хандалтын санах ойн төхөөрөмж;
ALU - нэг буюу хэд хэдэн арифметик-логик нэгж;
CU - нэг буюу хэд хэдэн хяналтын төхөөрөмж;
MK - мультиплекс сувгийн хянагч (удаан төхөөрөмжүүдийг холбох суваг);
SK - сонгогч сувгийн хянагч (өндөр хурдны төхөөрөмжүүдийг холбох суваг);
ESD нь гадаад санах ойн төхөөрөмж юм.

Нэгдсэн технологийг ашиглах нь компьютерийн өртөгийг эрс бууруулж, тэр даруй эрэлтийг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн. Олон байгууллага компьютер худалдаж аваад амжилттай ажиллуулж байсан. Чухал хүчин зүйл бол стандартчилах хүсэл эрмэлзэл, доороос дээш програм хангамжтай нийцтэй бүхэл бүтэн цуврал компьютеруудыг гаргах явдал юм.

Хэрэглээний програм хангамжийн бүтээгдэхүүний хэрэгцээ асар их байгаа бөгөөд програм хангамжийн зах зээл хараахан хөгжөөгүй байгаа бөгөөд бэлэн, найдвартай, хямд програм хангамжийг олох бараг боломжгүй тул програмчлалын нэр хүнд, эрэлт хэрэгцээ асар их нэмэгдэж байна. чадварлаг програм хангамж хөгжүүлэгчид. Аж ахуйн нэгж бүр өөрийн программистуудын боловсон хүчнийг зохион байгуулахыг эрмэлздэг бөгөөд тэдгээр нь програм хангамжийг боловсруулж, компьютерийн технологийн хурдацтай хөгжиж буй талбарт хараахан ашиглагдаагүй хэсгийг эзлэхийг эрмэлздэг.

Програм хангамжийн зах зээл хурдацтай хөгжиж, стандарт асуудлуудыг шийдвэрлэх програм хангамжийн багцууд, асуудалд чиглэсэн програмчлалын хэлүүд болон компьютерийн ажиллагааг удирдахад зориулагдсан бүхэл бүтэн програм хангамжийн системүүд бий болж, дараа нь үйлдлийн систем гэж нэрлэгдэх болно.

Эхний үйлдлийн системүүд хоёр дахь үеийн компьютеруудын үед гарч эхэлсэн. Тиймээс 1957 онд Bell Labs BESYS (Bell Operating System) үйлдлийн системийг бүтээжээ. Мөн 1962 онд General Electric нь Mainframe дээр ажиллах зориулалттай GCOS (General Comprehensive Operating System) үйлдлийн системийг бүтээжээ. Гэхдээ эдгээр нь үнэхээр алдартай, эрэлт хэрэгцээтэй үйлдлийн системийг бий болгох урьдчилсан нөхцөл байсан юм. 1960-аад оны эцэс гэхэд компьютерийг удирдахад шаардлагатай олон функцийг хэрэгжүүлсэн хэд хэдэн үйлдлийн системүүд аль хэдийн бий болсон. Нийтдээ зуу гаруй өөр үйлдлийн системийг ашигласан.

Хамгийн хөгжсөн үйлдлийн системүүдийн дунд:

OS/360, 1964 онд IBM-ээс үндсэн компьютерийг удирдах зорилгоор боловсруулсан;

MULTICS- цаг хуваалцах программтай анхны үйлдлийн системүүдийн нэг;

UNIX, 1969 онд бүтээгдсэн бөгөөд дараа нь үйлдлийн системүүдийн бүхэл бүтэн гэр бүл болсон бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь өнөө үед хамгийн алдартай.

Үйлдлийн системийг ашиглах нь компьютертэй ажиллах ажлыг хялбаршуулж, цахим тооцооллын технологийг дэлгэрүүлэхэд хувь нэмэр оруулсан.

АНУ, Европ, Япон болон бусад орнуудад цахим тооцооллын сонирхол ихээхэн нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан ЗХУ-д шинжлэх ухааны энэ салбарт ахиц дэвшил буурч байна. Тиймээс 1969 онд ЗХУ нь тухайн үеийн хамгийн шилдэг компьютеруудын нэг болох IBM360 компьютерийн нэгдсэн системийг хөгжүүлэх чиглэлээр хамтран ажиллах гэрээ байгуулжээ. ЗСБНХУ гадаадын ололт амжилтад анхаарлаа хандуулсан нь дараа нь компьютерийн технологийн салбарт ихээхэн хоцрогдолд хүргэв.

Гурав дахь үеийн компьютеруудын дотроос хамгийн чухал өөрчлөлтүүд нь:

IBM систем - 360- 1964 онд үйлдвэрлэж эхэлсэн компьютерийн бүхэл бүтэн гэр бүл. Гэр бүлийн бүх загварууд нь нэг командын системтэй байсан бөгөөд RAM-ийн хэмжээ, гүйцэтгэлийн хувьд бие биенээсээ ялгаатай бөгөөд бүх нийтийн шинж чанартай, нарийн төвөгтэй логик асуудлыг шийдвэрлэх чадвартай, эдийн засгийн тооцоололд хэрэгтэй байв. Компьютерийн олон талт байдал нь түүний нэрээр илэрхийлэгддэг. 360 гэдэг нь 360 градус гэсэн үг, өөрөөр хэлбэл. түүний ямар ч чиглэлд ажиллах чадвар. Систем-360-ыг бүтээхэд 5 тэрбум доллар зарцуулсан нь АНУ дэлхийн 2-р дайны үед атомын бөмбөг бүтээх зорилготой Манхэттэний төсөлд зарцуулснаас хоёр дахин их юм. IBM 360 бүтээх төсөл нь зардлын хувьд зөвхөн Аполло программын дараа хоёрдугаарт орсон. IBM 360 архитектур нь маш амжилттай болж, тооцоолох технологийн хөгжлийн чиглэлийг ихээхэн тодорхойлсон;

PDP8- 1965 оны 3-р сарын 22-нд Digital Equipment Corporation (DEC)-ийн бүтээсэн мини компьютер. "Мини" гэсэн нэр томъёо нь харьцангуй юм. Энэ компьютер нь ойролцоогоор хөргөгчний хэмжээтэй байсан боловч электрон компьютерийн бусад төлөөлөгчидтэй харьцуулахад хэмжээ нь үнэхээр бяцхан байсан. Энэ төсөл арилжааны хувьд маш ашигтай байсан. Нийтдээ энэ машин 50,000 орчим хувь зарагдсан. PDP-8 систем нь ижил төстэй олон шийдэлтэй байсан - дэлхий даяарх клонууд. Тиймээс ЗХУ-д энэ компьютерийн хэд хэдэн аналогийг боловсруулсан: Электроника-100, Саратов-2 гэх мэт;

Найри ​​3- ЗХУ-д бие даан бүтээсэн анхны гурав дахь үеийн компьютеруудын нэг. Энэхүү бүтээн байгуулалтыг 1970 онд Ереван дахь Математикийн машин судлалын хүрээлэнд гаргасан. Програмчлалыг хөнгөвчлөхийн тулд хялбаршуулсан машины хэл ашигласан. Мөн математикийн хэлээр зарим бодлого оруулах боломжтой байсан;

ES КОМПЬЮТЕР- IBM System-360-ийн амжилттай, батлагдсан архитектурт суурилсан цахим компьютерийн нэгдсэн систем. Энэ цувралын анхны машинууд 1971 онд ЗХУ-д бүтээгдсэн. Эхний дээжийн гүйцэтгэл секундэд 2750 үйлдэл (EC-1010)-аас секундэд 350,000 үйлдэл (EC-1040) хүртэл хэлбэлзэж байв. Дараа нь бүтээмжийг секундэд хэдэн арван сая үйл ажиллагаа болгон өсгөсөн боловч ЗХУ задран унасны дараа 1990-ээд онд эдгээр бүх бүтээн байгуулалтууд зогссон;

ILLIAC 4– гурав дахь үеийн хамгийн бүтээмжтэй компьютеруудын нэг. ILLIAC 4 нь 1972 онд Иллинойсын Их Сургуульд бүтээгдсэн бөгөөд 64 процессороос бүрдсэн дамжуулах хоолойн бүтэцтэй байв. Компьютер нь хэсэгчилсэн дифференциал тэгшитгэлийн системийг шийдвэрлэх зорилготой байсан бөгөөд секундэд 200 сая орчим үйлдлийн хурдтай байв.

Энэ жагсаалтыг үргэлжлүүлж болох боловч компьютерууд бидний амьдралд аль хэдийн бат бөх, удаан хугацаагаар орж ирсэн бөгөөд тэдний цаашдын хөгжил, сайжруулалтыг зогсоох боломжгүй юм. Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн технологийг хөгжүүлснээр элементүүдийн нягтрал аажмаар нэмэгдсэн. Хэт том интеграл схемүүд гарч ирж, бага ба дунд нягтралтай интеграль схем дээр бүтээгдсэн 3-р үеийн компьютерууд аажмаар том ба хэт том интеграл хэлхээний дөрөв дэх үеийн компьютеруудаар солигдож эхлэв.

Ном зүй

1. Компьютерийн технологийн хөгжлийн түүх. Ланина Е.П. ISTU, Эрхүү - 2001 он

2. Компьютерийн технологийн хөгжил. Апокин И.А. М., "Шинжлэх ухаан", 1974

3. Техникийн дүр төрх.

4. Арга зүйч.

6. Абакусаас компьютер хүртэл. Р.С.Гутер. "Мэдлэг" хэвлэлийн газар, Москва, 1981 он.

1949 онд Англид EDSAC загварыг бий болгосны дараа ерөнхий зориулалтын компьютерийг хөгжүүлэхэд хүчтэй түлхэц өгсөн нь хэд хэдэн оронд анхны үеийг бүрдүүлсэн компьютерийн загварууд гарч ирэхэд түлхэц болсон. Компьютерийн технологи (CT) 40 гаруй жилийн хөгжлийн явцад хэд хэдэн үеийн компьютерууд бий болж, бие биенээ орлож байна.

Эхний үеийн компьютерууд вакуум хоолой, реле зэргийг үндсэн суурь болгон ашигласан; RAM нь флип-флоп дээр, дараа нь феррит цөм дээр хийгдсэн; гүйцэтгэл нь дүрмээр бол 5-30 мянган арифметик op/s хооронд байсан; тэдгээр нь найдвартай байдал багатай, шаардлагатай хөргөлтийн системүүдээр тодорхойлогддог бөгөөд ихээхэн хэмжээний хэмжээтэй байв. Програмчлалын процесс нь ихээхэн ур чадвар, компьютерийн архитектур, түүний програм хангамжийн чадавхийг сайн мэддэг байхыг шаарддаг. Энэ үе шатны эхэнд компьютерийн код (машины код)-д програмчлалыг ашигласан бөгөөд дараа нь автокодууд болон ассемблерууд гарч ирэв. Дүрмээр бол эхний үеийн компьютеруудыг шинжлэх ухаан, техникийн тооцоололд ашигладаг байсан бөгөөд програмчлалын үйл явц нь математикч, цахилгааны инженерүүд, физикчдийн маш нарийн хүрээг хамардаг урлагтай төстэй байв.

EDSAC компьютер, 1949 он

2-р үеийн компьютер

1948 оны 7-р сарын 1-нд АНУ-д анхны транзисторыг бүтээсэн нь VT-ийн хөгжлийн шинэ үе шатыг илэрхийлээгүй бөгөөд голчлон радио инженерчлэлтэй холбоотой байв. Эхэндээ энэ нь нухацтай судалгаа, боловсронгуй болгох шаардлагатай шинэ электрон төхөөрөмжийн прототип шиг байсан. 1951 онд Уильям Шокли анхны найдвартай транзисторыг үзүүлжээ. Гэсэн хэдий ч тэдний өртөг нэлээд өндөр байсан (нэг бүр нь 8 доллар хүртэл) бөгөөд зөвхөн цахиурын технологийг хөгжүүлсний дараа тэдний үнэ огцом буурч, электроникийн жижигрүүлэх үйл явцыг хурдасгахад тусалсан нь VT-д нөлөөлсөн.

Хоёр дахь үе нь 1959 онд АНУ-д гарч ирсэн, хагас дамжуулагч элементийн суурь дээр бүтээгдсэн RCA-501 компьютерээс эхэлдэг гэж нийтээр хүлээн зөвшөөрдөг. Үүний зэрэгцээ, 1955 онд ATLAS тив алгасагч баллистик пуужинд зориулагдсан транзисторын компьютер бүтээгдсэн. Шинэ элементийн технологи нь VT-ийн найдвартай байдлыг эрс нэмэгдүүлж, хэмжээс, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж, бүтээмжийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой болсон. Энэ нь илүү логик чадамжтай, бүтээмжтэй компьютерийг бий болгох боломжийг олгосон нь эдийн засгийн төлөвлөлт, үйлдвэрлэлийн процессын менежмент гэх мэт асуудлыг шийдвэрлэхэд зориулагдсан компьютерийн хэрэглээний цар хүрээг өргөжүүлэхэд хувь нэмэр оруулсан. Хоёр дахь үеийн хүрээнд компьютерийг ялгах. жижиг, дунд, том гэж ангилах нь улам бүр тодорхой болж байна. 50-аад оны төгсгөл нь програмчлалын автоматжуулалтын үе шат эхэлснээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь Fortran (1957), Algol-60 гэх мэт програмчлалын хэлүүдийг бий болгоход хүргэсэн.

3-р үеийн компьютер

Гурав дахь үе нь нэгдсэн хэлхээний (IC) үндсэн суурьтай компьютерууд бий болсонтой холбоотой юм. 1959 оны 1-р сард Жак Килби анхны IC-ийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь 1 см урттай нимгэн германий хавтанг бүтээжээ. см3) ижил төстэй хуучин загварын компьютерээс 150 дахин бага. Гэвч Kilby IC нь хэд хэдэн чухал дутагдалтай байсан бөгөөд тэр жилдээ Роберт Нойсын хавтгай IC-ууд гарч ирснээр арилсан. Энэ мөчөөс эхлэн IC технологи нь орчин үеийн электроникийн болон юуны түрүүнд компьютерийн технологийн улам олон шинэ хэсгүүдийг эзэлж, ялалтын маршаа эхлүүлэв.

Компьютерийн янз бүрийн горимд ажиллах боломжийг олгодог програм хангамж нь илүү хүчирхэг болж байна. Мэдээллийн сангийн удирдлагын систем (DBMS), дизайны автоматжуулалтын систем (CAD) бий болж байна; Төрөл бүрийн зорилгоор хэрэглээний програмын багц (APP) бий болгоход ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Шинэ хэл, програмчлалын системүүд гарч ирсээр байгаа бөгөөд одоо байгаа хэлүүд нь хөгжиж байна.

4-р үеийн компьютер

4-р үеийн VT-ийн дизайн, технологийн үндэс нь 70-80-аад онд бүтээгдсэн том хэмжээний (LSI) ба хэт том хэмжээний (VLSI) нэгдсэн хэлхээнүүд юм. Ийм IC нь аль хэдийн нэг талст (чип) дээр хэдэн арван, хэдэн зуун мянга, сая сая транзисторуудыг агуулж байдаг. Үүний зэрэгцээ LSI технологийг өмнөх үеийн төслүүдэд хэсэгчлэн ашигласан (IBM/360, ES Computer Series-2 гэх мэт). 4-р үеийн компьютерийг 3-р үеийн компьютерээс ялгах хамгийн чухал үзэл баримтлалын шалгуур бол эхнийх нь орчин үеийн компьютеруудыг үр дүнтэй ашиглах, асуудлын программистын програмчлалын процессыг хялбарчлах зорилготой байсан явдал юм. Техник хангамжийн хувьд IC технологи, өндөр хурдны хадгалах төхөөрөмжийг өргөнөөр ашигладгаараа онцлогтой. Дөрөв дэх үеийн компьютеруудын хамгийн алдартай цувралыг IBM/370 гэж нэрлэж болох бөгөөд энэ нь адилхан алдартай 3-р үеийн IBM/360 цувралаас ялгаатай нь илүү боловсронгуй командын систем, микропрограмчлалын өргөн хэрэглээтэй юм. 370 цувралын хуучин загваруудад виртуал санах ойн төхөөрөмжийг хэрэгжүүлсэн бөгөөд энэ нь хэрэглэгчдэд хязгааргүй RAM нөөцийн дүр төрхийг бий болгох боломжийг олгодог.

Хувийн компьютер (PC) хэмээх үзэгдэл нь 1965 онд цөмийн реакторыг удирдах тусгай микропроцессорыг универсалжуулсны үр дүнд бий болсон анхны мини-компьютер болох PDP-8-ийг бүтээсэн үеэс эхлэлтэй. Машин нь маш хурдан алдартай болж, энэ ангиллын анхны масс үйлдвэрлэсэн компьютер болсон; 70-аад оны эхээр автомашины тоо 100 мянган ширхэгээс давжээ. Өөр нэг чухал алхам бол мини компьютерээс микро компьютерт шилжих явдал байв; VT-ийн энэхүү шинэ бүтцийн түвшин 70-аад оны эхээр LSI гарч ирснээр нэг чип дээр бүх нийтийн процессор үүсгэх боломжтой болсон үед үүсч эхэлсэн. Анхны микропроцессор Intel-4004 нь 1971 онд бүтээгдсэн бөгөөд 2250 элементтэй, анхны бүх нийтийн микропроцессор Intel-8080 нь микрокомпьютерийн технологийн стандарт болж, 1974 онд бүтээгдсэн бөгөөд аль хэдийн 4500 элементийг агуулж, компьютерийг бүтээх үндэс суурь болсон юм. анхны компьютерууд. 1979 онд 70,000 элемент бүхий хамгийн хүчирхэг, олон талт 16 битийн микропроцессоруудын нэг Motorolla-68000, 1981 онд Hewlett Packard-ын 450 мянган элемент бүхий 32 битийн микропроцессорууд гарсан.

PC Altair-8800

Анхны компьютерийг 1974 онд Эдвард Робертсийн Intel-8080 микропроцессор дээр үндэслэн бүтээсэн Altair-8800 гэж үзэж болно. Компьютер нь шуудангаар илгээгдсэн, ердөө 397 долларын үнэтэй, нэмэлт төхөөрөмжөөр өргөтгөх боломжтой байсан (ердөө 256 байт RAM!!!). Altair-8800-ийн хувьд Пол Аллен, Билл Гейтс нар алдартай Basic хэлнээс орчуулагч бүтээж, анхны компьютерийн оюун ухааныг ихээхэн нэмэгдүүлсэн (хожим нь тэд одоо алдартай Microsoft Inc-ийг үүсгэн байгуулсан). Компьютерийг өнгөт монитороор тоноглосон нь өрсөлдөгч PC загвар болох Z-2-ийг бий болгоход хүргэсэн; анхны Altair-8800 компьютер гарч ирснээс хойш нэг жилийн дараа 20 гаруй компани, пүүсүүд компьютерийн үйлдвэрлэлд нэгдсэн; PC-ийн үйлдвэрлэл (PC-ийн үйлдвэрлэл өөрөө, тэдгээрийн борлуулалт, тогтмол болон тогтмол бус хэвлэл, үзэсгэлэн, хурал гэх мэт) хөгжиж эхлэв. 1977 онд Apple-2 (Apple Computers), TRS-80 (Tandy Radio Shark) болон PET (Commodore) гэсэн гурван компьютерийн загваруудыг олноор үйлдвэрлэж эхэлсэн бөгөөд үүнээс эхлээд өрсөлдөөнд хоцорч байсан Apple удалгүй болов. компьютерийн үйлдвэрлэлд тэргүүлэгч (түүний Apple-2 загвар нь асар их амжилтанд хүрсэн). 1980 он гэхэд Apple корпораци Уолл Стритэд хамгийн том хувь нийлүүлсэн хөрөнгө, жилийн орлого нь 117 сая ам.долларт хүрсэн.

Гэхдээ аль хэдийн 1981 онд IBM олон нийтийн зах зээлээ алдахгүйн тулд одоо алдартай IBM PC/XT/AT болон PS/2 цуврал компьютеруудыг үйлдвэрлэж эхэлсэн нь персонал компьютерийн технологийн шинэ эрин үеийг нээсэн. Аварга IBM компьютерийн үйлдвэрлэлийн тавцанд гарч ирснээр компьютерийн үйлдвэрлэлийг аж үйлдвэрийн үндсэн дээр тавьж, хэрэглэгчийн хувьд хэд хэдэн чухал асуудлыг (стандарчилал, нэгтгэх, боловсруулсан програм хангамж гэх мэт) шийдвэрлэх боломжтой болгож байна. Тус компани IBM/360 цуврал болон IBM/370-ийг үйлдвэрлэхэд аль хэдийн ихээхэн анхаарал хандуулсан. Altair-8800-ийн дебютээс эхлээд IBM PC хүртэл богино хугацаанд, Бабажийн аналитик хөдөлгүүрээс эхлээд анхны IP зохион бүтээх хүртэлх урт хугацааныхаас илүү олон хүн VT-д элссэн гэдэгт бид үндэслэлтэй итгэж болно.

Суперкомпьютерийн ангиллыг нээсэн анхны компьютерийг 1975 онд бүтээгдсэн, IBM цувралд нийцсэн Amdahl 470V16 загвар гэж үзэж болно. Уг машин нь командуудыг дамжуулах хоолойн боловсруулалтад суурилсан үр дүнтэй параллелчлалын зарчмыг ашигласан бөгөөд элементийн суурь нь LSI технологийг ашигласан. Одоогийн байдлаар суперкомпьютерийн ангилалд дунджаар 20 мегафлопоос багагүй хурдтай (1 мегафлоп = секундэд 1 сая хөвөх цэгийн үйлдэл) загварууд багтдаг. Ийм гүйцэтгэлтэй анхны загвар нь 1975 онд АНУ-д бүтээгдсэн, хамгийн дээд тал нь 50 мегафлоп хурдтай ILLIAC-IV компьютер юм. Энэхүү загвар нь матрицын архитектуртай суперкомпьютерийн дараагийн хөгжилд асар их нөлөө үзүүлсэн. Суперкомпьютерийн түүхэн дэх нэгэн тод хуудас нь С.Крэйгийн Cray цувралтай холбоотой бөгөөд түүний анхны загвар болох Cray-1 нь 1976 онд бүтээгдсэн бөгөөд 130 мегафлоп хурдтай байжээ. Загварын архитектур нь VLSI дээр үндсэн суурьтай вектор ба скаляр өгөгдөл боловсруулах дамжуулах шугамын зарчим дээр суурилдаг. Чухамхүү энэ загвар нь орчин үеийн суперкомпьютерийн ангиллын үндэс суурийг тавьсан юм. Хэд хэдэн сонирхолтой архитектурын шийдлүүдийг үл харгалзан загварын амжилтанд голчлон амжилттай технологийн шийдлүүдийн ачаар хүрсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Дараагийн загварууд болох Cray-2, Cray X-MP, Cray-3, Cray-4 нь цувралын гүйцэтгэлийг 10 мянга орчим мегафлопт хүргэсэн бөгөөд Cray MP загвар нь 64 процессор бүхий шинэ архитектур, шинэ цахиурын чип дээр үндсэн суурь ашиглан, 50 гигафлоп хамгийн дээд үзүүлэлттэй байсан.

Орчин үеийн цэргийн технологийн түүхэнд хийсэн аяллыг бие даасан үе шатуудын нэг буюу өөр нарийн ширийн зүйлээр дүгнэж, хэд хэдэн чухал тайлбар хийх хэрэгтэй. Юуны өмнө шинэ үеийнхний санаанууд нэг хэмжээгээр боловсорч, өмнөх үеийнхэнд хэрэгжиж эхлэх үед нэг үеийн компьютерээс нөгөөд шилжих шилжилт улам бүр жигдэрч байна. Энэ нь ялангуяа VT үйлдвэрлэх IC технологид шилжих үед, үе удмын онцлох ач холбогдол нь элемент баазаас бусад үзүүлэлтүүд рүү улам бүр шилжиж байгаа үед мэдэгдэхүйц юм: логик архитектур, програм хангамж, хэрэглэгчийн интерфейс, хэрэглээний талбарууд гэх мэт. Хамгийн олон төрлийн VT шинж чанар нь уламжлалт ангиллын тогтолцоонд тохирохгүй байгаа нь гарч ирдэг; Бүх ангиуд нь тооцоолох чадвараа тэгшитгэхийг хичээж байх үед бид компьютерийн технологийг нэгэн төрлийн түгээмэл болгох эхлэлд байна гэсэн сэтгэгдэл төрдөг. Тав дахь үеийн олон элементүүд өнөөдөр нэг хэмжээгээр онцлог шинж чанартай байдаг.

Компьютерийн хөгжил хэд хэдэн үе шатанд хуваагддаг. Тухайн үе бүрийн үеийн компьютерууд бие биенээсээ үндсэн суурь, програм хангамжаараа ялгаатай байдаг.

Эхний үеийн компьютерууд

Компьютерийн эхний үе (1945-1958) нь электрон хоолой - диод ба триод дээр баригдсан. Эхний үеийн машинуудын ихэнх нь туршилтын төхөөрөмж байсан бөгөөд онолын тодорхой зарчмуудыг турших зорилгоор бүтээгдсэн. Вакуум хоолойн технологийг ашиглах, мөнгөн усны саатлын шугам, соронзон бөмбөр, катодын цацрагийн хоолой (Williams tubes) дээр санах ойн системийг ашиглах нь тэдний ажиллагааг маш найдваргүй болгосон. Нэмж дурдахад ийм компьютерууд нь хүнд жинтэй байсан бөгөөд том талбай, заримдаа бүхэл бүтэн барилга байгууламжийг эзэлдэг. Мэдээлэл оруулах, гаргахад цоолбор болон цоолбортой карт, соронзон хальс, хэвлэх төхөөрөмжийг ашигласан.

Хадгалагдсан программ гэдэг ойлголт хэрэгжсэн. 1-р үеийн компьютеруудын програм хангамж нь ихэвчлэн стандарт дэд програмуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн хурд нь 10-20 мянган үйлдлийн хооронд хэлбэлздэг. /сек.

Энэ үеийн машинууд: ENIAC (АНУ), MESM (ЗХУ), BESM-1, M-1, M-2, M-Z, "Strela", "Minsk-1", "Ural-1", "Ural-2" ", "Урал-3", М-20, "Сетун", BESM-2, "Храздан", IBM - 701, маш их цахилгаан хэрэглэж, маш олон тооны вакуум хоолойноос бүрддэг. Жишээлбэл, Стрела машин нь 6400 вакуум хоолой, 60 мянган ширхэг хагас дамжуулагч диодоос бүрддэг. Тэдний гүйцэтгэл секундэд 2-3 мянган үйлдлээс хэтрэхгүй, RAM нь 2 КБ-аас хэтрэхгүй байв. Зөвхөн M-2 машин (1958) нь 4 КБ RAM-тай, секундэд 20 мянган үйлдлийн хурдтай байв.

Хоёр дахь үеийн компьютерууд

2-р үеийн компьютерийг 1959-1967 онд бүтээжээ. Гол элемент нь вакуум хоолой байхаа больсон, харин хагас дамжуулагч диод, транзистор, орчин үеийн хатуу дискүүдийн алс холын өвөг болох соронзон цөм, соронзон бөмбөр зэргийг санах ойн төхөөрөмж болгон ашиглаж эхэлсэн. Компьютерууд илүү найдвартай болж, гүйцэтгэл нь нэмэгдэж, эрчим хүчний хэрэглээ буурч, машинуудын ерөнхий хэмжээсүүд багассан.

Соронзон цөмд санах ой бий болсноор түүний ажиллах мөчлөг хэдэн арван микросекунд хүртэл буурчээ. Бүтцийн гол зарчим нь төвлөрөл юм. Соронзон хальстай ажиллах өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмж, соронзон дискэн дээрх санах ойн төхөөрөмж гарч ирэв. Үүнээс гадна алгоритмын хэлээр програмчлах боломжтой болсон. Анхны өндөр түвшний хэлүүдийг боловсруулсан - Фортран, Алгол, Кобол. 2-р үеийн машинуудын гүйцэтгэл аль хэдийн 100-5000 мянгад хүрсэн. /сек.

Хоёр дахь үеийн машинуудын жишээ: BESM-6, BESM-4, Минск-22 - шинжлэх ухаан, техник, эдийн засгийн төлөвлөлтийн асуудлыг шийдвэрлэхэд зориулагдсан; Минск-32 (ЗХУ), М-40 компьютер, - 50 - пуужингийн довтолгооноос хамгаалах системд зориулагдсан; Урал - 11, - 14, - 16 - ерөнхий зориулалтын компьютерууд, инженерийн болон техникийн асуудлыг шийдвэрлэхэд чиглэсэн.

Гурав дахь үеийн компьютерууд

Гурав дахь үеийн компьютерууд (1968-1973) нэгдсэн хэлхээг ашигласан. 60-аад оны нэгдсэн хэлхээний хөгжил - нэг хагас дамжуулагч болор дээр хийгдсэн хэдэн арван, хэдэн зуун транзисторуудын бүхэл бүтэн төхөөрөмж, угсралт (одоо үүнийг микро схем гэж нэрлэдэг) нь 3-р үеийн компьютерийг бий болгоход хүргэсэн. Үүний зэрэгцээ хагас дамжуулагч санах ой гарч ирсэн бөгөөд үүнийг хувийн компьютерт үйлдлийн санах ой болгон ашигладаг хэвээр байна. Нэгдсэн хэлхээг ашиглах нь компьютерийн чадавхийг ихээхэн нэмэгдүүлсэн.

Одоо төв процессор нь зэрэгцээ ажиллаж, олон тооны захын төхөөрөмжийг удирдах чадвартай болсон. Компьютер нь хэд хэдэн программыг нэгэн зэрэг боловсруулж чаддаг (олон програмчлалын зарчим). Олон програмчлалын зарчмыг хэрэгжүүлсний үр дүнд интерактив горимд цаг хуваалцах горимд ажиллах боломжтой болсон. Компьютерээс алслагдсан хэрэглэгчид бие биенээсээ үл хамааран машинтай хурдан харилцах боломжийг олгосон.

Компьютерийг интеграцийн бага зэрэгтэй (MIS - нэг чип бүрт 10-100 бүрэлдэхүүн хэсэг) болон дунд зэргийн интеграцийн (SIS - чип бүрт 10-1000 бүрэлдэхүүн хэсэг) нэгдсэн хэлхээний үндсэн дээр бүтээгдсэн. Програм хангамж дээр суурилсан ижил архитектуртай компьютерийн гэр бүлийг зохион бүтээх санаа гарч ирэв. 60-аад оны сүүлээр мини компьютерууд гарч ирэв. 1971 онд анхны микропроцессор гарч ирэв. Гурав дахь үеийн компьютеруудын хурд 1 сая орчим үйлдлийн системд хүрсэн. /сек.

Эдгээр жилүүдэд компьютерийн үйлдвэрлэл аж үйлдвэрийн цар хүрээг олж авсан. 3-р үеийн компьютерээс эхлэн цуваа компьютерийг хөгжүүлэх нь уламжлалт болсон. Хэдийгээр ижил цувралын машинууд чадвар, гүйцэтгэлээрээ бие биенээсээ эрс ялгаатай байсан ч мэдээлэл, програм хангамж, техник хангамжийн хувьд нийцтэй байв. Тэр жилүүдэд хамгийн түгээмэл нь IBM-ийн System/360 гэр бүл байв. CMEA-ийн орнууд "ES Computer" нэг цуврал компьютер үйлдвэрлэсэн: ES-1022, ES-1030, ES-1033, ES-1046, ES-1061, ES-1066 гэх мэт. Энэ үеийн компьютеруудад мөн "IVM-370" багтдаг. ", "Электроникс-100/25", "Электроникс-79", "SM-3", "SM-4" гэх мэт.

Компьютерийн цувралын хувьд програм хангамжийг ихээхэн өргөжүүлсэн (үйлдлийн систем, өндөр түвшний програмчлалын хэл, хэрэглээний программ гэх мэт). 1969 онд Unix үйлдлийн систем болон Си програмчлалын хэл нэгэн зэрэг гарч ирсэн нь програм хангамжийн ертөнцөд асар их нөлөө үзүүлсэн бөгөөд одоо ч тэргүүлэгч байр сууриа хадгалсаар байна.

Дөрөв дэх үеийн компьютерууд

Дөрөв дэх үеийн компьютеруудад (1974-1982) том хэмжээний нэгдсэн схем (LSI - нэг чип бүрт 1000-100000 бүрэлдэхүүн хэсэг) болон хэт том интеграл схем (VLSI - чип бүрт 100000-10000000 бүрэлдэхүүн хэсэг) ашигласан нь гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлсэн. хэдэн арван, хэдэн зуун сая op. /сек.

Энэ үеийн эхлэл нь 1975 он гэж тооцогддог - Amdahl Corp. LSI-г үндсэн суурь болгон ашигласан зургаан AMDAHL 470 V/6 компьютер гаргасан. Нэгдсэн хэлхээний өндөр хурдны санах ойн системийг ашиглаж эхэлсэн - хэд хэдэн мегабайтын багтаамжтай MOS RAM. Хэрэв машин унтарсан бол MOS RAM-д агуулагдах өгөгдлийг диск рүү автоматаар шилжүүлэх замаар хадгална. Машин асаалттай үед систем нь ROM (зөвхөн унших санах ой)-д хадгалагдсан ачаалах программыг ашиглаж эхэлдэг бөгөөд энэ нь үйлдлийн систем болон суурин программ хангамжийг MOS RAM-д буулгадаг.

4-р үеийн компьютерийг хөгжүүлэх нь 2 чиглэлд явав: 1-р чиглэл - супер компьютер бүтээх - олон процессорын машинуудын цогцолбор. Ийм машинуудын хурд секундэд хэдэн тэрбум үйлдэлд хүрдэг. Тэд асар их хэмжээний мэдээллийг боловсруулах чадвартай. Үүнд ILLIAS-4, CRAY, CYBER, Эльбрус-1, Эльбрус-2 гэх мэт цогцолборууд багтана. Олон процессорын тооцоолох цогцолборууд (MCC) Эльбрус-2 нь ЗХУ-д бүх зүйлээс өмнө их хэмжээний тооцоолол шаардлагатай газруудад идэвхтэй ашиглагдаж байсан. батлан ​​хамгаалах салбар.

2-р чиглэл - LSI ба VLSI микрокомпьютер, хувийн компьютер (PC) дээр суурилсан цаашдын хөгжил. Эдгээр машинуудын анхны төлөөлөгчид бол Apple, IBM - PC (XT, AT, PS / 2), дотоодын "Iskra", "Electronics", "Mazovia", "Agat", "ES-1840", "ES-" зэрэг компьютерууд юм. 1841" гэх мэт. Энэ үеэс эхлэн компьютерийг компьютер гэж нэрлэж эхэлсэн. Програм хангамжийг мэдээллийн сан, банкууд нөхөж өгдөг.

Тав дахь үеийн компьютерууд

Тав дахь үеийн компьютер бол ирээдүйн компьютер юм. Тав дахь үеийн гэж нэрлэгддэг компьютерийг хөгжүүлэх хөтөлбөрийг 1982 онд Японд баталсан. 1991 он гэхэд хиймэл оюун ухааны асуудлыг шийдвэрлэхэд чиглэсэн цоо шинэ компьютерууд бий болно гэж таамаглаж байсан. Пролог хэл, компьютерийн дизайны шинэчлэлийн тусламжтайгаар компьютерийн шинжлэх ухааны энэ салбарын гол асуудлын нэг болох мэдлэгийг хадгалах, боловсруулах асуудлыг шийдвэрлэхэд ойртохоор төлөвлөж байсан. Товчхондоо, тав дахь үеийн компьютеруудын хувьд програм бичих шаардлагагүй, харин тэднээс юу шаардагдахыг "бараг байгалийн" хэлээр тайлбарлахад хангалттай байх болно.

Тэдний үндсэн суурь нь VLSI биш, харин хиймэл оюун ухааны элементүүдээр бүтээгдсэн төхөөрөмжүүд байх болно гэж таамаглаж байна. Санах ой, хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд оптоэлектроник болон биопроцессорын дэвшлийг ашиглана.

Тав дахь үеийн компьютеруудын хувьд өмнөх бүх компьютерийг хөгжүүлэх үеийнхээс огт өөр үүрэг даалгавар өгдөг. Хэрэв 1-4-р үеийн компьютер хөгжүүлэгчид тоон тооцооллын чиглэлээр бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, санах ойн багтаамжийг нэмэгдүүлэх зэрэг зорилтуудтай тулгарч байсан бол 5-р үеийн компьютерийг бүтээгчдийн гол ажил бол хиймэл оюун ухааныг бий болгох явдал юм. машин (үзүүлсэн баримтаас логик дүгнэлт гаргах чадвар), компьютерийн "оюуны" хөгжил - хүн ба компьютерийн хоорондох саад тотгорыг арилгах.

Харамсалтай нь Японы тав дахь үеийн компьютерийн төсөл хиймэл оюун ухааны чиглэлээр хийсэн анхны судалгааны эмгэнэлт хувь заяаг давтлаа. 50 гаруй тэрбум иенийн хөрөнгө оруулалт хий дэмий үрэгдэж, төслийг зогсоож, бүтээгдсэн төхөөрөмжүүд нь тухайн үеийн олноор үйлдвэрлэсэн системээс өндөр үзүүлэлттэй байсангүй. Гэсэн хэдий ч төслийн явцад хийсэн судалгаа, мэдлэгийг илэрхийлэх, зэрэгцээ дүгнэлт хийх аргуудын талаар олж авсан туршлага нь хиймэл оюун ухааны системийн салбарт ахиц дэвшил гаргахад ихээхэн тусалсан.

Одоо компьютерууд гараар бичсэн эсвэл хэвлэсэн текст, хэлбэр, хүний ​​дуу хоолойноос мэдээллийг хүлээн авч, хэрэглэгчийг дуу хоолойгоор таньж, нэг хэлээс нөгөө хэл рүү орчуулах боломжтой болсон. Энэ нь бүх хэрэглэгчид, тэр ч байтугай энэ чиглэлээр тусгай мэдлэггүй хүмүүс ч гэсэн компьютертэй харилцах боломжийг олгодог.

Хиймэл оюун ухааны олон дэвшлийг аж үйлдвэр, бизнесийн ертөнцөд ашиглаж байна. Ангиллын даалгавруудад (SPAM шүүлтүүр, текстийг ангилах гэх мэт) шинжээчдийн систем болон мэдрэлийн сүлжээг үр дүнтэй ашигладаг. Генетик алгоритмууд нь хүмүүст (жишээлбэл, хөрөнгө оруулалтын үйл ажиллагаанд портфолио оновчтой болгоход ашигладаг), робот техник (үйлдвэрлэл, мөн олон агентын системүүд) -д ухамсартайгаар үйлчилдэг. Хиймэл оюун ухааны бусад салбарууд, тухайлбал, интернет дэх мэдлэгийг түгээх, асуудлыг шийдвэрлэх зэрэг нь. унтаагүй байна: тэдний ачаар ойрын хэдэн жилд хүний ​​үйл ажиллагааны хэд хэдэн салбарт хувьсгал гарах болно.

Одоогийн шатанд компьютерийн төхөөрөмжийн алсын түүх

Илүү хурдан, хямд, илүү уян хатан процессоруудын хэрэгцээ нь үйлдвэрлэгчдийг транзисторын тоог байнга нэмэгдүүлэхийг шаарддаг. Гэсэн хэдий ч энэ үйл явц эцэс төгсгөлгүй биш юм. Гордон Мурын 1973 онд таамаглаж байсан энэ тооны экспоненциал өсөлтийг хадгалахад улам хэцүү болж байна. Чип дэх мэдээллийн урсгалыг зохицуулдаг транзисторуудын хаалга электроны долгионы урттай (одоогоор үйлдвэрлэж байгаа цахиурт энэ нь 10 орчим байдаг) тохирч байвал энэ хууль үйлчлэхээ болино гэж мэргэжилтнүүд хэлж байна. нанометр). Энэ нь 2010-2020 оны хооронд хаа нэгтээ тохиолдох болно. Физик хязгаарт ойртох тусам компьютерийн архитектур улам боловсронгуй болохын хэрээр чипийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх, турших зардал нэмэгддэг. Ийнхүү хувьслын хөгжлийн үе шат эрт орой хэзээ нэгэн цагт хувьсгалт өөрчлөлтөөр солигдох болно.

Бүтээмж нэмэгдүүлэх уралдааны үр дүнд олон асуудал үүсдэг. Тэдгээрийн хамгийн хурц нь дулаан дамжуулах талбайн хэмжээ багассанаас үүдэлтэй хэт нягт савлагаатай хэт халалт юм. Орчин үеийн микропроцессоруудын энергийн агууламж маш өндөр байдаг. Идэвхтэй хөргөлтийг ашиглахгүй бол нийлүүлэлтийн хүчдэлийг бууруулах эсвэл микро схемд зөвхөн шаардлагатай хэсгүүдийг сонгон идэвхжүүлэх зэрэг үүссэн дулааныг гадагшлуулах одоогийн стратеги нь үр дүнгүй болно.

Транзисторын хэмжээ багасах тусам тусгаарлагч давхаргууд нь нимгэн болсон бөгөөд энэ нь электронууд нимгэн тусгаарлагчаар (туннелийн эффект) нэвтэрч чаддаг тул найдвартай байдал нь буурсан гэсэн үг юм. Энэ асуудлыг хяналтын хүчдэлийг багасгах замаар шийдэж болно, гэхдээ зөвхөн тодорхой хязгаарт хүртэл.

Өнөөдөр процессорын гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх гол нөхцөл бол параллелизмын аргууд юм. Та бүхний мэдэж байгаагаар микропроцессор нь тодорхой программыг бүрдүүлдэг заавар (команд)-ын дарааллыг боловсруулдаг. Хэрэв та зааврын зэрэгцээ (өөрөөр хэлбэл нэгэн зэрэг) гүйцэтгэлийг зохион байгуулбал нийт гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэх болно. Зэрэгцээ байдлын асуудлыг суперскаляр архитектур, салбарыг урьдчилан таамаглах аргыг ашиглан дамжуулах тооцооны аргуудаар шийддэг. Олон цөмт архитектур. Энэхүү архитектур нь хэд хэдэн энгийн микропроцессорын цөмийг нэг чип дээр нэгтгэх явдал юм. Цөм бүр өөрийн гэсэн зааврын урсгалыг гүйцэтгэдэг. Микропроцессорын цөм бүр нь олон урсгалтай процессорын цөмөөс хамаагүй хялбар бөгөөд чип дизайн болон туршилтыг хялбар болгодог. Гэхдээ энэ хооронд санах ойн хандалтын асуудал улам бүр дордож, хөрвүүлэгчийг солих шаардлагатай байна.

Олон урсгалтай процессор. Эдгээр процессорууд нь архитектурын хувьд тракеруудтай төстэй: бүхэл чип нь суперскаляр микропроцессорыг санагдуулам боловсруулах элементүүдэд хуваагддаг. Мөр процессороос ялгаатай нь энд элемент бүр нь нэг цагийн мөчлөгийн дотор өөр өөр урсгалуудын зааврыг боловсруулдаг бөгөөд ингэснээр урсгалын түвшний параллелизмд хүрдэг. Мэдээжийн хэрэг, thread бүр өөрийн гэсэн програмын тоолуур, регистрийн багцтай байдаг.

"Хавтанцар" архитектур. Програм хангамжийг техник хангамжид шууд нэгтгэх хэрэгтэй гэж дэмжигчид үзэж байна, учир нь энэ нь хамгийн их параллель байдлыг хангах болно. Энэ арга нь хараахан бүтээгдээгүй нэлээд төвөгтэй хөрвүүлэгчийг шаарддаг. Энэ тохиолдолд процессор нь олон тооны "хавтанцар" -аас бүрдэх бөгөөд тэдгээр нь тус бүр өөрийн гэсэн RAM-тай бөгөөд бусад "хавтангууд" -тай нэг төрлийн торонд холбогдсон байдаг бөгөөд тэдгээрийн зангилаануудыг асааж, унтрааж болно. Зааврыг гүйцэтгэх дарааллыг програм хангамж тогтоодог.

Олон давхар архитектур. Энд бид логикийн тухай биш, харин физик бүтцийн тухай ярьж байна. Гол санаа нь чипүүд нь TFT дэлгэцийн үйлдвэрлэлээс зээлсэн нимгэн хальсан транзисторын технологийг ашиглан хийсэн микро схемүүдийн босоо "стек"-ийг агуулсан байх болно. Энэ тохиолдолд харьцангуй урт хэвтээ холболтыг богино босоо холболт болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь дохионы хоцролтыг багасгаж, процессорын гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлдэг. "Гурван хэмжээст" чипийн санааг найман давхар санах ойн чипүүдийн ажлын загвар хэлбэрээр аль хэдийн хэрэгжүүлсэн. Энэ нь микропроцессорын хувьд ч хүлээн зөвшөөрөгдөх боломжтой бөгөөд ойрын ирээдүйд бүх микрочипүүд зөвхөн хэвтээ төдийгүй босоо чиглэлд өргөжих болно.