История вычислительной техники: четвертое поколение icon

История вычислительной техники: четвертое поколение



НазваниеИстория вычислительной техники: четвертое поколение
Дата конвертации14.07.2012
Размер128,56 Kb.
ТипРеферат
История вычислительной техники: четвертое поколение


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ Татарский Институт Содействия Бизнесу Реферат по информатики на тему: История вычислительной техники: четвертое поколение.Выполнил: Группа И-017 Шайдуллин АйратПреподаватель: Козин Александр Николаевич Казань 2001Первые приспособления. О том, когда человечество научилось считать мы можемстроить лишь догадки. Но можно с уверенностью сказать, что для простогоподсчета наши предки использовали пальцы рук, способ который мы с успехомиспользуем до сих пор. А как поступить в том случае если вы хотитезапомнить результаты вычислений или подсчитать то чего больше чем пальцеврук. В этом случае можно сделать насечки на дереве или на кости. Скоревсего так и поступали первые люди, о чем и свидетельствуют археологическиераскопки. Пожалуй самым древним из найденных таких инструментов считаетсякость с зарубками найденная в древнем поселении Дольни Вестоници на юго-востоке Чехии в Моравии. Этот предмет получивший название «вестоницкаякость» предположительно использовался за 30 тыс. лет до н. э. Несмотря нато, что на заре человеческих цивилизаций, были изобретены уже довольносложные системы исчисления использование засечек для счета продолжалось ещедовольно таки долго. Так, к примеру за 2 тыс. лет до н.э. на коленях статуишумерского царя Гудеа была высечена линейка, поделенная на шестнадцатьравных частей. Одна из этих частей была в свою очередь поделена на две,вторая на три, третья на четыре, четвертая на пять, а пятая на шесть равныхчастей. При этом в пятой части длина каждого деления составляла 1 мм. От первого до четвертого поколения.| |Первое поколение | |Второе поколение || |ЭВМ | |ЭВМ || |(1948 — 1958 гг.) | |(1959 — 1967 гг.)||Третье |[pic] |Четвертое |[pic] ||поколение ЭВМ | |поколение ЭВM | ||(1968 — 1973 | |(1974 — 1982 | ||гг.) | |гг.) | |[pic]Немногим более 50 лет прошло с тех пор, как появилась первая электроннаявычислительная машина. За этот короткий для развития общества периодсменилось несколько поколений вычислительных машин, а первые ЭВМ сегодняявляются музейной редкостью. Сама история развития вычислительной техникипредставляет немалый интерес, показывая тесную взаимосвязь математики сфизикой (прежде всего с физикой твердого тела, полупроводников,электроникой) и современной технологией, уровнем развития которой во многомопределяется прогресс в производстве средств вычислительной техники.Электронно-вычислительные машины у нас в стране принято делить напоколения. Для компьютерной техники характерна прежде всего быстрота сменыпоколений - за ее короткую историю развития уже успели смениться четырепоколения и сейчас мы работаем на компьютерах пятого поколения. Что жеявляется определяющим признаком при отнесении ЭВМ к тому или иномупоколению? Это прежде всего их элементная база (из каких в основномэлементов они построены), и такие важные характеристики, какбыстродействие, емкость памяти, способы управления и переработкиинформации. Конечно же, деление ЭВМ на поколения в определенной мереусловно. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся кодному, а по другим - к другому поколению. И все же, несмотря на этуусловность поколения ЭВМ можно считать качественными скачками в развитииэлектронно-вычислительной техники.[pic][pic] Первое поколение ЭВМ (1948 — 1958 гг.)Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды итриоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭCМ-1, М-1,М-2, М-З, “Стрела”, “Минск-1”, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20,"Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан". Они были значительных размеров, потреблялибольшую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программноеобеспечение. Быстродействие их не превышало 2—3 тысяч операций в секунду,емкость оперативной памяти—2К или 2048 машинных слов (1K=1024) длиной 48двоичных знаков. В 1958 г. появилась машина M-20 с памятью 4К ибыстродействием около 20 тысяч операций в секунду. В машинах первогопоколения были реализованы основные логические принципы построенияэлектронно-вычислительных машин и концепции Джона фон Неймана, касающиесяработы ЭВМ по вводимой в память программе и исходным данным (числам).Этот период явился началом коммерческого применения электронныхвычислительных машин для обработки данных. В вычислительных машинах этоговремени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитномбарабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с.Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этогопериода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках.Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой.[pic][pic] Второе поколение ЭВМ (1959 — 1967 гг.)Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы.Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-техническихзадач, а также для управления технологическими процессами в производстве.Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенноувеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ.Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машинвторого поколения значительно расширилась сфера использования электроннойвычислительной техники, главным образом за счет развития программногообеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ длярешения экономических задач, для управления производственными процессами,системами передачи информации и т.д. К ЭВМ второго поколения относятся: . ЭВМ М-40, -50 для систем противоракетной обороны; . Урал -11, -14, -16 - ЭВМ общего назначения, ориентированные на решение инженерно-технических и планово-экономических задач; . Минск -2, -12, -14 для решения инженерных, научных и конструкторских задач математического и логического характера; . Минск-22 предназначена для решения научно-технических и планово- экономических задач; . БЭСМ-3 -4, -6 машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники; . М-20, -220, -222 машина общего назначения, ориентированная на решение сложных математических задач; . МИР-1 малая электронная цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения широкого круга инженерно-конструкторских математических задач, . "Наири" машина общего назначения, предназначенная для решения широкого круга инженерных, научно-технических, а также некоторых типов планово- экономических и учетно-статистических задач; . Рута-110 мини ЭВМ общего назначения;и ряд других ЭВМ.ЭВМ БЭСМ-4, М-220, М-222 имели быстродействие порядка 20—30 тысяч операцийв секунду и оперативную память—соответственно 8К, 16К и 32К. Среди машинвторого поколения особо выделяется БЭСМ-6, обладающая быстродействием околомиллиона операций в секунду и оперативной памятью от 32К до 128К (вбольшинстве машин используется два сегмента памяти по 32К каждый).Данный период характеризуется широким применением транзисторов иусовершенствованных схем памяти на сердечниках. Большое внимание началиуделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов исредств ввода-вывода. В конце указанного периода появились универсальные идостаточно эффективные компиляторы для Кобола, Фортрана и других языков.Была достигнута уже величина времени доступа 1х10-6 с, хотя большая частьэлементов вычислительной машины еще была связана проводами.Вычислительные машины этого периода успешно применялись в областях,связанных с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующихвыполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях и банках. Этивычислительные машины работали по принципу пакетной обработки данных. Посуществу, при этом копировались ручные методы обработки данных. Новыевозможности, предоставляемые вычислительными машинами, практически неиспользовались.Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике, имногие университеты стали предоставлять возможность получения образования вэтой области.[pic][pic] Третье поколение ЭВМ (1968 — 1973 гг.)Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Машиныпредназначались для широкого использования в различных областях науки итехники (проведение расчетов, управление производством, подвижнымиобъектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенноулучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машинытретьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют большийобъем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысиласьнадежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и массауменьшились.В СССР в 70-е годы получают дальнейшее развитие АСУ. Закладываются основыгосударственной и межгосударственной, охватывающей страны - члены СЭВ(Совет Экономической Взаимопомощи) системы обработки данных.Разрабатываются универсальные ЭВМ третьего поколения ЕС, совместимые какмежду собой (машины средней и высокой производительности ЕС ЭВМ), так и сзарубежными ЭВМ третьего поколения (IBM-360 и др. - США). В разработкемашин ЕС ЭВМ принимают участие специалисты СССР, Народной РеспубликиБолгария (НРБ), Венгерской Народной Республики (ВНР), Польской НароднойРеспублики (ПНР), Чехословацкой Советской Социалистической Республики(ЧССР) и Германской Демократической Республики (ГДР). В то же время в СССРсоздаются многопроцессорные и квазианалоговые ЭВМ, выпускаются мини-ЭВМ"Мир-31", "Мир-32", "Наири-34". Для управления технологическими процессамисоздаются ЭВМ серии АСВТ М-6000 и М-7000 (разработчики В.П. Рязанов и др.).Разрабатываются и выпускаются настольные мини-ЭВМ на интегральныхмикросхемах М-180, "Электроника -79, -100, -125, -200", "Электроника ДЗ-28", "Электроника НЦ-60" и др.К машинам третьего поколения относились "Днепр-2", ЭВМ Единой Системы (ЕС-1010, ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050, ЕС-1060 и несколько ихпромежуточных модификаций - ЕС-1021 и др.), МИР-2, "Наири-2" и ряд других.Этот период связан с бурным развитием вычислительных машин реальноговремени. Появилась тенденция, в соответствии с которой в задачах управлениянаряду с большими вычислительными машинами находится место и дляиспользования малых машин. Так, оказалось, что миниЭВМ исключительно хорошосправляется с функциями управления сложными промышленными установками, гдебольшая вычислительная машина часто отказывает. Сложные системы управленияразбиваются при этом на подсистемы, в каждой из которых используется свояминиЭВМ. На большую вычислительную машину реального времени возлагаютсязадачи планирования (наблюдения) в иерархической системе с цельюкоординации управления подсистемами и обработки центральных данных обобъекте.МиниЭВМ начали применяться и для решения инженерных задач, связанных спроектированием. Проведены первые эксперименты, показавшие эффективностьиспользования вычислительных машин в качестве средств проектирования.Применение распределенных вычислительных систем явилось базой длядецентрализации решения задач, связанных с обработкой данных на заводах, вбанках и других учреждениях. Вместе с тем для данного периода характернымявляется хронический дефицит кадров, подготовленных в области электронныхвычислительных машин. Это особенно касается задач, связанных спроектированием распределенных вычислительных систем и систем реальноговремени.[pic][pic] Четвертое поколение ЭВМ (1974 — 1982 гг.)Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Машиныпредназначались для резкого повышения производительности труда в науке,производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокаястепень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электроннойаппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействияЭВМ и снижению ее стоимости. Все это оказывает существенное воздействие налогическую структуру (архитектуру) ЭВМ и на ее программное обеспечение.Более тесной становится связь структуры машины и ее программногообеспечения, особенно операционной системы (или монитора) — наборапрограмм, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательствачеловека.Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен нааппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счетиспользования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощьюпроводов при этом встраивались в микросхему. Это позволило получитьзначение времени доступа до 2х10 -9 с. В этот период на рынке появилисьудобные для пользователя рабочие станции, которые за счет объединения всеть значительно упростили возможность получения малого времени доступа,обычно присущего большим машинам. Дальнейший прогресс в развитиивычислительной техники был связан с разработкой полупроводниковой памяти,жидкокристаллических экранов и электронной памяти. В конце этого периодапроизошел коммерческий прорыв в области микроэлектронной технологии.Программное обеспечение для малых вычислительных машин вначале было совсемэлементарным, однако уже к 1968 г. появились первые коммерческиеоперационные системы реального времени, специально разработанные для нихязыки программирования высокого уровня и кросс системы. Все это обеспечилодоступность малых машин для широкого круга приложений. Сегодня едва лиможно найти такую отрасль промышленности, в которой бы эти машины в той илииной форме успешно не применялись. Их функции на производстве оченьмногообразны; так, можно указать простые системы сбора данных,автоматизированные испытательные стенды, системы управления процессами.Следует подчеркнуть, что управляющая вычислительная машина теперь все чащевторгается в область коммерческой обработки данных, где применяется длярешения коммерческих задач.Возросшая производительность вычислительных машин и только появившиесямногомашинные системы дали принципиальную возможность реализации такихновых задач, которые были достаточно сложны и часто приводили кнеразрешимым проблемам при их программной реализации. Начали говорить о"кризисе программного обеспечения". Тогда появились эффективные методыразработки программного обеспечения. Создание новых программных продуктовтеперь все чаще основывалось на методах планирования и специальных методахпрограммирования.К этому поколению можно отнести ЭВМ ЕС: ЕС-1015, -1025, -1035, -1045,-1055, -1065 (“Ряд 2”), -1036, -1046, -1066, СМ-1420, -1600, -1700, всеперсональные ЭВМ (“Электроника МС 0501”, “Электроника-85”, “Искра-226”, ЕС-1840, -1841, -1842 и др.), а также другие типы и модификации. К ЭВМчетвертого поколения относится также многопроцессорный вычислительныйкомплекс "Эльбрус". " Эльбрус -1КБ" имел быстродействие до 5,5 млн.операций с плавающей точкой в секунду, а объем оперативной памяти до 64 Мб.У "Эльбрус-2" производительность до 120 млн. операций в секунду, емкостьоперативной памяти до 144 Мб или 16 Мс лов ( слово 72 разряда),максимальная пропускная способность каналов ввода -вывода - 120 Мб/с. “ЭЛЬБРУС-1” В состав семейства многопроцессорных вычислительных комплексов входитсистема Эльбрус-1 с производительностью от 1,5 млн. операций в сек до 10млн. операций в сек и высокопроизводительная система Эльбрус-2 с суммарнымбыстродействием более 100 млн. операций в сек. Системы Эльбрус-1 и Эльбрус-2 построены на одних и тех же структурных принципах, их модулифункционально идентичны, а их процессоры имеют одинаковую систему команд иодинаковую по функциям единую операционную систему (ЕОС). “ЭЛЬБРУС-2”Симметричный Многопроцессорный (10 процессоров) вычислительный комплекс"Эльбрус-2" на матричных ECL БИС, выпущен в 1985 г. (В.С. Бурцев).Производительностью 125 млн. оп/сек (MIPS), емкость оперативной памяти до144 Мб или 16 Мс лов (слово 72 разряда), максимальная пропускнаяспособность каналов ввода-вывода - 120 Мб/с. Применялся в Центре управлениякосмическими полетами, в области ядерных исследований (Арзамас-16,Челябинск-70) и на объектах Министерства обороны. ЕС-10451979 г. - начало выпуска в Ереване и Казане модели ЕС-1045. Главныйконструктор А.Т. Кучукян.Область применения: вычислительные центры предприятий, объединений,ведомств. Решение научно-технических планово-экономических и информационно-логических задач. Основные характеристики.Элементная база: интегральные микросхемы малой и средней степениинтеграции. Производительность - 660 тыс. операций в секунду 800 тыс.операций. Суммарная пропускная способность каналов - 5 Мб/с. Объембуферного ЗУ, имеющего цикл 120 нс - 8 Кб. Объем оперативного ЗУ - 1-4 Мб.Цикл ОЗУ - 1,2 мкс. Ширина выборки из ОЗУ - 144 разряда. Акселератор,ускоряющий выполнение 25 "длинных" машинных операций. Возможностьподключения матричного процессора ЕС-2345. Средства прямого управления длясоздания двухмашинных комплексов. Универсальный интерфейс для связи свнешними устройствами. Пять совмещенных с процессором блок-мультиплексныхканалов с общей пропускной способностью 5 Мб/с. Два встроенных адаптераканал - канал. Накопители на сменных магнитных дисках емкостью 29 и 100 Мб.Накопители на магнитных лентах с плотностью записи 32 и 64 импульсов на 1мм. Автоматическая система контроля и диагностики электропитания,осуществляющая автоматическое измерение и программное изменение напряженийвторичных источников питания. Занимаемая основным комплектом площадь - 120кв. м. Рабочая температура окружающего воздуха - 5-40С. Мощность,потребляемая ЭВМ, - 35 кВА. ЕС-1035БЭлектронная вычислительная машина ЕС-1035Б, относящаяся к ЕС ЭВМ «Ряд-2»,предназначена для решения широкого круга научно-технических, экономическихи других задач и может быть успешно применена в системах пакетной обработкиданных коллективного пользования, в развитых системах телеобработки данных,в системах реального времени. ЕС-1035Б выпускается в НРБ. Программноеобеспечение ЕС-1035 может работать под управлением операционной системытипа ДОС ЕС ил ОС ЕС. Последняя наиболее эффективно функционирует намоделях ЕС ЭВМ с большим объемом основной памяти (256—512Кбайт). Этасистема обеспечивает работу в однопрограммном режиме и режимахмультипрограммирования с фиксированным или переменным числом задач. ОС ЕСпланирует очередность выполнения задач соответственно заданным приоритетами реализует динамическое распределение ресурсов.Однако серьезные машины работают не только с цифрами, но и с текстом. Длятого чтобы закодировать все цифры, буквы и специальные символы необходимобыло увеличить разрядность процессора. В результате в 1972 году появилсявосьмиразрядный i8008, а в 1974 был разработан i8080. Этот восьмиразрядныймикропроцессор был выполнен по NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor)технологии, а его тактовая частота не превышала 2 МГц. У него было болееширокое множество микрокоманд. Кроме того, это был первый микропроцессор,который мог делить числа. Процессор i8080 оказал значительное влияние надальнейшее развитие вычислительной техники. Таким образом история развитияэлектроники подошла к созданию персональных компьютеров. Во второй половине70-х гг. сложилась благоприятная ситуация для их появления на рынке.Ощущалась потребность в недорогих ЭВМ, способных поддерживать одно рабочееместо. Многие персональные компьютеры того времени базировались на 8-разрядных процессорах, таких как i8080 и его дальнейшей разработкойкомпанией Zilog Corporation - Z80. Стандартом операционной системы дляперсональных компьютеров стала разработанная компанией Digital ResearchCP/M (Control Program for Microcomputers). Она была сделана по образуоперационных систем больших ЭВМ, но размеры были гораздо меньше, что даваловозможность работать на микропроцессоре. Какими должны быть компьютеры пятого поколения?Ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ.Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, какувеличение производительности в области числовых расчётов, достижениебольшой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколенияявляется создание искусственного интеллекта машины (возможность делатьлогические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации"компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютерыбудут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста,с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу,осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволит общаться с ЭВМвсем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этойобласти. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.|В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от ||обработки данных к обработке знаний. |Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основныхблока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи спользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином"интеллектуальный интерфейс". Его задача — понять текст, написанный наестественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его вработающую программу для компьютера. Будет также решаться проблемадецентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших,находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрныхкомпьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника. Литература: http://www.pokolenia.ok.ruhttp://www.bdxc.ru/konkurs/russian/generate.htm-----------------------[pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic]




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

История вычислительной техники: четвертое поколение iconТема: История развития вычислительной техники
Цель: проследить развитие вычислительной техники с момента возникновения первых вычислительных инструментов до сегодняшних дней,...
История вычислительной техники: четвертое поколение iconИстория вычислительной техники
Первым устройством для счета, известным еще задолго до нашей эры (V в до н э.) был простой абак, с которого и началось развитие вычислительной...
История вычислительной техники: четвертое поколение iconИстория вычислительной техники

История вычислительной техники: четвертое поколение iconИстория развития вычислительной техники

История вычислительной техники: четвертое поколение iconИстория развития вычислительной техники

История вычислительной техники: четвертое поколение iconОчень интересно и увлекательно проходит опрос учащихся по теме «История развития вычислительной техники» в форме баскет-метода. Для проведения этого занятия учителем готовится несколько «экспонатов»
Очень интересно и увлекательно проходит опрос учащихся по теме «История развития вычислительной техники» в форме баскет-метода
История вычислительной техники: четвертое поколение icon05. 13. 05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Разработка научных основ создания и исследования общих свойств и принципов функционирования элементов, схем и устройств вычислительной...
История вычислительной техники: четвертое поколение iconБизнес-план Производства комплектующих для бытовой и вычислительной техники
В соответствии со специализацией производства и изучением рынка планируется организовать выпуск узлов, идущих для комплектации производственной...
История вычислительной техники: четвертое поколение iconВопросы к экзамену по дисциплине «Информационные системы»
История развития информационных систем и их влияние на развитие информационных технологий и вычислительной техники
История вычислительной техники: четвертое поколение iconОсновные понятия информатики
История развития вычислительной техники. Первые электронно-вычислительные машины. Поколения ЭВМ. Перспективы развития
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы