1 1 история развития вычислительной техники. Учебник: Информатика: Базовый курс

03.02.2019

История развития средств вычислительной техники

Первые счетные средства человека – пальцы .

Абак – доска, разделенная на полосы, где передвигались камушки, кости. Использовалась для арифметических вычислений. Получил распространение в древней Греции, Риме, а затем в западной Европе до 18 века.

Конец XV – начало XVIвека – Леонардо да Винчи создал 13-ти разрядное суммирующее устройство.

Интегральные схемы были выполнены из транзисторов, резисторов, конденсаторов, объединенных на одном кремниевом чипе. Эти схемы были сделаны путем печати сотен, а затем тысяч кремниевых микросхем, называемых полупроводниками. В результате этого компьютеры теперь смогли найти работу для себя в сфере бизнеса, системах резервирования авиакомпаний и т.д.

Четвертое поколение - компьютеры, используемые нами сегодня, принадлежат к этому поколению. Благодаря небольшому исследованию, чтобы узнать значение слова компьютер, который не является таким же, как вычисления, помимо знания шести поколений компьютеров, их предшественников от примитивного человека до наших дней.

XVIIвек – Джон Непер создал устройство для перемножения чисел: палочки Непера.

Механические первоисточники

XVIIвек: 1623 год - Вильгельм Шиккард (Германия) разработал первое в мире автоматическое устройство для выполнения операции сложения на базе механических часов.

1642 год – французский механик Блез Паскаль разработал более компактное суммирующее устройство, которое стало первым в мире механическим калькулятором, выпускавшимся серийно.

Как мы знаем, информатика - это обращение с шагами, чтобы следить за процессом информации, чтобы иметь автоматическое знание. И вычисление - это то, что помогает компьютерам быстрее получать информацию через компьютер. Вот почему мы знаем, что информатика относится к научным знаниям, изучающим общение, а компьютерная история исследований, а также компьютерные достижения.

На компьютерах мы можем сказать, что у него было много успехов, так как время 40 сильно изменилось, давая большой поворот в нашей жизни, потому что в то время были медленными, большими и имели проблему перегрева сегодня и у нас их нет, потому что каждый проходящий день меньше, что делает их более быстрыми и переносимыми.

В 1673 году немецкий математик Вильгельм Лейбниц создал механический калькулятор, который мог выполнять операции умножения и деления, извлечение из корня. Впервые была использована двоичная система счисления.

Затем в 1823 году английский математик и изобретатель Чарльз Бэббидж создал Аналитическую машину, в которой впервые был реализован принцип разделения информации на команды и данные. Первой программисткой была графиня Ада Лавлейс – дочь известного поэта лорда Байрона. Именно ей принадлежала идея использования перфорированных карт для программирования вычислительных операций.

Сегодня мы можем сказать, что компьютеры являются инструментом труда, необходимым для почти любой деятельности в нашей повседневной жизни, потому что благодаря информационной технологии, компьютерам и Интернету может быть в постоянном контакте с людьми по всему миру, и каждый прожитый день будет новые вещи и новые поколения компьютеров.

Наука, изучающая интеллектуальную систему, называется информацией. Другими словами, информация сосредоточена наука для изучения информационных потребностей, механизмов и систем, необходимых для производства и применения, наличие входов и последовательной интеграции различных элементов данных, необходимых для понимания ситуация.

Математические первоисточники

Возможность представления любых чисел двоичными цифрами впервые была предложена Лейбницем в 1666 году. Он пришел к двоичной системе счисления, занимаясь исследованиями философской концепции единства и борьбы противоположностей. Попытка представить мироздание в виде непрерывного взаимодействия двух начал «черного и белого, добра и зла и т.д.» и применить к его изучению методы математики подтолкнули Лейбница к изучению свойств двоичного представления данных с помощью нулей и единиц.

Карлс Бэббидж считается отцом компьютерных наук. Открытие новых электронных устройств, большие успехи в программировании и ускоренная разработка новых операционных систем дали отмеченные даты, которые позволяют классифицировать компьютеры в соответствии с их компонентами и их вычислительной мощностью, группируя их на протяжении нескольких поколений.

Они были такого большого размера, что занимали просторные комнаты в университетах, где они были разработаны. Количество конденсаторов, резисторов и вакуумных клапанов вызвало чрезмерное потребление электрической энергии, поэтому они стали слишком горячими. Это вынудило включать дорогостоящие системы охлаждения в компьютерные комнаты; для ввода данных использовались перфокарты, а программирование разрабатывалось только на машинных или двоичных языках, работа по созданию этих первых компьютеров началась с аналитической машины Бэббиджа.

XIXвек: Вильгот Однер создал первый арифмометр. Арифмометр - настольная (или портативная) механическая вычислительная машина, предназначенная для точного умножения и деления, а также для сложения и вычитания. Чаще всего арифмометры были настольные или «наколенные» (как современные ноутбуки), изредка встречались карманные модели. Числа вводятся в арифмометр, преобразуются и передаются пользователю (выводятся в окнах счётчиков или печатаются на ленте) с использованием только механических устройств.

Во втором поколении компьютеров основной особенностью оборудования является включение транзисторов. Что касается программирования или программного обеспечения, карта или перфоленты для ввода данных продолжают доминировать. Включение ферритовых воспоминаний в эти компьютеры позволило значительно уменьшить их размер, а также снизить потребление электроэнергии. Это означало значительное снижение температуры и, хотя они все еще нуждались в системах охлаждения, они могли работать дольше без проблем.

Он начинает использовать магнитные носители, такие как 9-канальные магнитные ленты, огромные жесткие диски и т.д. некоторые системы по-прежнему используют перфокарт для ввода данных, но считыватели карт уже достигают респектабельных скоростей. Дата, в которой все согласны безоговорочно, а конец третьего поколения четко обозначается появлением первого микропроцессора. Этот первый микропроцессор был крещен как.

Электронно-вычислительные машины: XX век

В истории вычислительной техники существует своеобразная периодизация ЭВМ по поколениям. В ее основу первоначально был положен физико-технологический принцип: машину относят к тому или иному поколению в зависимости от используемых в ней физических элементов или технологии изготовления.

Это поколение характеризовалось большими технологическими достижениями, достигнутыми за короткое время. Согласно этому проекту, главной особенностью было бы применение искусственного интеллекта. Компьютеры этого поколения содержат большое количество микропроцессоров, работающих параллельно, и могут распознавать голос и изображения.

Информатика помогает нам приобретать знания посредством автоматического и рационального обращения с информацией. Эта информатика - это наука, непосредственно связанная с принятием решений. Информатика поможет нам в гонке подготовить отчет о продажах, тип учета.

1. 50-ые годы: ЭВМ 1 поколения изготавливались на основе вакуумных электронных ламп . Программы составлялись в машинных кодах - в виде длинных последовательностей двоичных чисел. Имели 8-ми разрядный процессор, 86 (одновременно обрабатываются 8 потоков информации).

Первая ЭВМ «ЭНИАК» была создана после Второй мировой войны, в 1946 году в США. Машина содержала 18 тысяч электронных ламп, весила 30 тонн и занимала площадь 100 м 2 . Ее энергопотребление равнялось 150 кВт, что вполне достаточно для обеспечения небольшого завода. В группу создателей этой первой ЭВМ входил один из самых выдающихся ученых 20 века Джон фон Нейман. Именно в соответствии с его идеями современные ЭВМ состоят из процессора, арифметического устройства, устройств ввода/вывода и памяти для хранения данных и программ. Одновременно над проектом ЭВМ работали в Англии , где первая универсальная ЭВМ появилась в 1949 году, и в СССР , где в 1950 году была разработана первая ЭВМ, под руководством академика Сергея Александровича Лебедева.

Это поможет нам в будущем иметь полезную информацию, которая поможет нам принимать решения, формировать четкое и полное представление об этой ситуации заранее и объективно принимать соответствующие решения. Информатика для курсов бакалавриата. . Компьютер был представлен 24 января. За два дня до запуска продукт был представлен в США в коммерческом режиме Суперкубка, финала чемпионата по футболу.

Вот некоторые из самых знаковых Маков этих 30 лет.

В его системе были окна с закругленными углами. Иконы относятся к реальному миру, как к мусору. Изображения могут быть вставлены рядом с текстом. Революция, оказавшая непосредственное влияние на издательский рынок того времени.

Большая часть роскоши, которой мы наслаждаемся в нашей повседневной жизни, является результатом огромных успехов вычислительной мощности, которая стала возможной благодаря развитию транзистора.

2. В 60-х годах появляется второе поколение ЭВМ. В этих машинах логические элементы реализовывались не на радиолампах, а на базе полупроводниковых приборов – транзисторов . Это позволило значительно увеличить надежность машин (примерно в 10 раз), сократить их размеры и потребление электроэнергии. В составе ЭВМ второго поколения появились печатающие устройства для вывода, телетайпы для ввода и магнитные накопители для хранения информации. Диалог человека с ЭВМ стал более естественным благодаря появлению языком программирования Фортран, Алгол, Бейсик и т.д. процессор 16-ти разрядный, 286.

Что впечатлило их больше всего на свете, так это то, что транзистору не нужно было время, чтобы разогреться, как и предшественник вакуумной трубки. Люди сразу начали видеть потенциал транзистора для вычислений. Сегодня триллионы транзисторов производятся каждый год, а транзистор считается одним из величайших технологических достижений 20-го века. Количество транзисторов на интегральной схеме удваивалось примерно раз в два года, как показатель, который прочно удерживался более полувека. Но вполне вероятно, что наша способность удвоить нашу вычислительную мощность таким образом в конечном итоге сломается.

3. Через 10 лет появились ЭВМ третьего поколения . Основу этих компьютеров составляли интегральные микросхемы (чипы – все электронные компоненты вместе с проводниками помещались внутри кремниевой пластины). В состав ЭВМ третьего поколения были включены удобные устройства ввода/вывода и накопления информации (дисплеи) на основе электронно-лучевых трубок, накопители на магнитных лентах и дисках. В этот период времени появляются первые операционные системы и базы данных, системы автоматизированного управления и проектирования. Процессор 32-х разрядный, 386.

В течение многих лет мы слышали сообщения от производителей микросхем о том, что они разработали новые способы сокращения размеров транзисторов. Но на самом деле у нас просто нет места для работы. Вопрос здесь: «Как далеко закон Мура?» Ну, мы точно не знаем. В настоящее время мы используем гравюры ультрафиолетового излучения на микрочипах, и именно этот процесс травления позволяет нам набирать все больше транзисторов на чипе. Как только мы начинаем ударять слои и компоненты толщиной 5 атомов, принцип неопределенности Гейзенберга начинает и мы больше не будем знать, где находится электрон.

В 1968 году создана компания Intel.

В 1975 году появилась компания Microsoft.

4. На рубеже 80х годов были созданы и выпущены в массовое производство ЭВМ четвертого поколения . Их элементной базой стали большие интегральные микросхемы , в которых на одном кристалле кремния размещались уже десятки и сотни тысяч логических элементов. В этот же период времени появляются первые ПК. В состав ПК включаются удобные средства накопления, ввода и предоставления информации: накопители на гибких магнитных дисках, цветные графические дисплеи. Впервые на 486 процессоре появилось понятие КЭШ-память (cachememory – память немедленного доступа) 1-го уровня – для хранения данных, используемых внутри самого процессора при создании промежуточных данных или команд.

Вероятнее всего, электроны на таком маленьком транзисторе будут просачиваться, что приведет к короткому замыканию цепи. Также есть проблемы с теплом, который в конечном итоге вызван увеличением мощности. предположил, что мы могли бы использовать рентгеновские лучи вместо ультрафиолетового света для травления на кристалле, но, хотя было показано, что рентгеновские лучи будут тратьем меньшие и меньшие компоненты, используемая энергия также пропорционально больше, заставляя их взорваться прямо через кремний.

Другие вопросы - это те шаги, которые мы собираемся предпринять, чтобы найти подходящую замену для кремния, когда мы попадаем в точку опрокидывания. Если мы создаем схемы, которые являются размером атомов, то почему бы не вычислить сами атомы? Однако есть огромные препятствия для преодоления. Прежде всего, молекулярные компьютеры настолько малы, что вы даже не можете их увидеть - как вы подключаете что-то настолько маленькое? Другой вопрос - это наша способность определять жизнеспособный способ массового производства. говорить о мире квантовых компьютеров прямо сейчас, но есть все еще препятствия для преодоления, в том числе примеси, вибрации и даже декогеренция.

5. Пятое поколение ЭВМ : 1990 по настоящее время. Основная концепция ЭВМ пятого поколения: компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы.

1993 год : появились процессоры класса Pentium – размер КЭШ памяти увеличен, кроме того, появилось понятие КЭШ память второго уровня – для хранения данных, курсирующих между процессором и памятью, эта память расположена непосредственно на материнской плате.

Каждый раз, когда мы пытались взглянуть на одну из этих экзотических архитектур, чтобы заменить кремний, мы обнаруживаем проблему. Теперь это не означает, что мы не достигли огромных успехов в этих разных вычислительных архитектурах или выяснили способ расширить закон Мура за пределами. Мы просто пока не знаем, как это сделать.

Поэтому давайте посмотрим на некоторые из вещей, над которыми сейчас работают крупные производители чипов, лаборатории и аналитические центры, пытаясь найти подходящую замену для кремния и перевести компьютер на следующий уровень. Но, как и большинство достижений в области вычислительной техники, это может произойти раньше, чем мы думаем. Вот пример компании с новым методом создания графена путем сборки атомов в реакторе. Недостатком является то, что они хороши только для задачи, для которой они созданы. Что заменит Силиконовой долине?

1996 год: Pentium MMX – поддерживает мультимедийные технологии. В процессоре появились дополнительные команды для обработки звуков, графики.

1997 год: Pentium 2 – КЭШ память 1-го и 2-го уровня встроена в сам микрочип, изготовленный по новой технологии с точностью 0,25 микрон.

1999 год: Pentium 3 – появление новой технологии выполнения микрочипа 0,18 микрон.

Но на этот вопрос может стоять не что иное, как богатство наций и будущее цивилизации. Первое счетное устройство использовалось примитивными людьми. В качестве счетных инструментов использовались палочки, камни и кости. По мере совершенствования человеческого разума и технологий со временем было разработано больше вычислительных устройств. Некоторые из популярных вычислительных устройств, начиная с первого и последнего, описаны ниже.

История компьютера начинается с рождения счетов, которые считаются первым компьютером. Это была деревянная стойка с металлическими прутьями с бусами, установленными на них. Бусины были перемещены оператором абака в соответствии с некоторыми правилами для выполнения арифметических расчетов. Изображение этого инструмента показано ниже. Это ручное устройство для расчета, которое было изобретено Джоном Нейпиром из Мерчистона. В этом калькуляционном инструменте он использовал 9 различных полосок из слоновой кости или костей с цифрами для умножения и деления.

2000 год : Pentium4 – до 0,09мкм.

Летом 2003 года был выпущен компьютер PowerMacG5, базирующийся на первом в индустрии 64-разрядном процессоре PowerPC. Это совместная разработка компаний Appleи IBM. Он функционирует на тактовых частотах 2 ГГЦ, имеет совершенно новую архитектуру и полностью поддерживает симметричную многопроцессорность. Два сопроцессора предназначены для вычислений с плавающей запятой, а один обеспечивает обработку векторной графики. При изготовлении PowerPCG5 применялись самые современные технологии, в частности микросхемы, минимальные размеры элементов которых примерно в 800 раз меньше толщины человеческого волоса.

Полнотекстовый поиск:

Главная > Реферат >Информатика

Введение

Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д.

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

В конце XX века невозможно представить себе жизнь без персонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

В данном реферате мы рассмотрим историю развития вычислительной техники, а также краткий обзор о возможностях применения современных вычислительных систем и дальнейшие тенденции развития персональных компьютеров.

1 Электромеханические вычислительные машины

В первые десятилетия XX века конструкторы обратили внимание на возможность применения в счетных устройствах новых элементов – электромагнитных реле. В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе, построил вычислительное устройство, работающее на таких реле.

Почти одновременно, в 1943 году, американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX века – электромеханических реле – смог построить на одном из предприятий фирмы IBM легендарный гарвардский «Марк-1» (а позднее еще и «Марк-2»). «Марк-1» имел в длину 15 метров и в высоту 2,5 метра, содержал 800 тысяч деталей, располагал 60 регистрами для констант, 72 запоминающими регистрами для сложения, центральным блоком умножения и деления, мог вычислять элементарные трансцендентные функции. Машина работала с 23-значными десятичными числами и выполняла операции сложения за 0,3 секунды, а умножения – за 3 секунды. Однако Эйкен сделал две ошибки: первая состояла в том, что обе эти машины были скорее электромеханическими, чем электронными; вторая – то, что Эйкен не придерживался той концепции, что программы должны храниться в памяти компьютера как и полученные данные.

Примерно в то же время в Англии начала работать первая вычислительная машина на реле, которая использовалась для расшифровки сообщений, передававшихся немецким кодированным передатчиком. К середине XX века потребность в автоматизации вычислений (в том числе для военных нужд – баллистики, криптографии и т.д.) стала настолько велика, что над созданием машин, подобных "Марк-1" и "Марк-2" работало несколько групп исследователей в разных странах.

Работа по созданию первой электронно вычислительной машины была начата, по-видимому, в 1937 году в США профессором Джоном Атанасовым, болгарином по происхождению. Эта машина была специализированной и предназначалась для решения задач математической физики. В ходе разработок Атанасов создал и запатентовал первые электронные устройства, которые впоследствии применялись довольно широко в первых компьютерах. Полностью проект Атанасова не был завершен, однако через три десятка лет в результате судебного разбирательства профессора признали родоначальником электронной вычислительной техники.

2 ЭВМ 1-ого поколения. Эниак (ENIAC)

Начиная с 1943 года группа специалистов под руководством Говарда Эйкена, Дж. Моучли и П. Эккерта в США начала конструировать вычислительную машину на основе электронных ламп, а не на электромагнитных реле. Эта машина была названа ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) и работала она в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1». ENIAC содержал 18 тысяч вакуумных ламп, занимал площадь 915 метров, весил 30 тонн и потреблял мощность 150 киловатт. ENIAC имел и существенный недостаток – управление им осуществлялось с помощью коммутационной панели, у него отсутствовала память, и для того чтобы задать программу приходилось в течение нескольких часов или даже дней подсоединять нужным образом провода. Худшим из всех недостатков была ужасающая ненадежность компьютера, так как за день работы успевало выйти из строя около десятка вакуумных ламп.

Чтобы упростить процесс задания программ, Моучли и Эккерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти. В 1945 году к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине. В этом докладе фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Это первая действующая машина, построенная на вакуумных лампах, официально была введена в эксплуатацию 15 февраля 1946 года. Эту машину пытались использовать для решения некоторых задач, подготовленных фон Нейманом и связанных с проектом атомной бомбы. Затем она была перевезена на Абердинский полигон, где работала до 1955 года.

ENIAC стал первым представителем 1-го поколения компьютеров. Любая классификация условна, но большинство специалистов согласилось с тем, что различать поколения следует исходя из той элементной базы, на основе которой строятся машины. Таким образом, первое поколение представляется ламповыми машинами.

Устройство и работа компьютера по «принципу фон Неймана»

Необходимо отметить огромную роль американского математика фон Неймана в становлении техники первого поколения. Нужно было осмыслить сильные и слабые стороны ENIAC и дать рекомендации для последующих разработок. В отчете фон Неймана и его коллег Г. Голдстайна и А.Беркса (июнь 1946 года) были четко сформулированы требования к структуре компьютеров. Отметим важнейшие из них:

машины на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления;

программа, как и исходные данные, должна размещаться в памяти машины;

программа, как и числа, должна записываться в двоичном коде;

трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем, требуют иерархической организации памяти (то есть выделения оперативной, промежуточной и долговременной памяти);

арифметическое устройство (процессор) конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения; создание специальных устройств для выполнения других арифметических и иных операций нецелесообразно;

в машине используется параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над числами производятся одновременно по всем разрядам).

Практически все рекомендации фон Неймана впоследствии использовались в машинах первых трех поколений, их совокупность получила название «архитектура фон Неймана». Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 году английским исследователем Морисом Уилксом. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, но подавляющее большинство из них сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 года Джон фон Нейман.

Новые машины первого поколения сменяли друг друга довольно быстро. В 1951 году заработала первая советская электронная вычислительная машина МЭСМ, площадью около 50 квадратных метров. МЭСМ имела 2 вида памяти: оперативное запоминающее устройство, в виде 4 панелей высотой в 3 метра и шириной 1 метр; и долговременная память в виде магнитного барабана объемом 5000 чисел. Всего в МЭСМ было 6000 электронных ламп, а работать с ними можно было только после 1,5-2 часов после включения машины. Ввод данных осуществлялся с помощью магнитной ленты, а вывод – цифропечатающим устройством сопряженным с памятью. МЭСМ могла выполнять 50 математических операций в секунду, запоминать в оперативной памяти 31 число и 63 команды (всего было 12 различных команд), и потребляла мощность равную 25 киловаттам.

В 1952 году на свет появилась американская машина EDWAC. Стоит также отметить построенный ранее, в 1949 году, английский компьютер EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) – первую машину с хранимой программой. В 1952 году советские конструкторы ввели в эксплуатацию БЭСМ – самую быстродействующую машину в Европе, а в следующем году в СССР начала работать «Стрела» – первая в Европе серийная машина высокого класса. Среди создателей отечественных машин в первую очередь следует назвать имена С.А. Лебедева, Б.Я. Базилевского, И.С. Брука, Б.И. Рамеева, В.А. Мельникова, М.А. Карцева, А.Н. Мямлина. В 50-х годах появились и другие ЭВМ: «Урал», М-2, М-3, БЭСМ 2, «Минск 1», – которые воплощали в себе все более прогрессивные инженерные решения.

Возможности машин первого поколения были достаточно скромны. Так, быстродействие их по нынешним понятиям было малым: от 100 («Урал-1») до 20 000 операций в секунду (М-20 в 1959 году). Эти цифры определялись в первую очередь инерционностью вакуумных ламп и несовершенством запоминающих устройств. Объем оперативной памяти был крайне мал – в среднем 2 048 чисел (слов), этого не хватало даже для размещения сложных программ, не говоря уже о данных. Промежуточная память организовывалась на громоздких и тихоходных магнитных барабанах сравнительно небольшой емкости (5 120 слов у БЭСМ-1). Медленно работали и печатающие устройства, а также блоки ввода данных. Если же остановиться подробнее на устройствах ввода-вывода, то можно сказать, что с начала появления первых компьютеров выявилось противоречие между высоким быстродействием центральных устройств и низкой скоростью работы внешних устройств. Кроме того, выявилось несовершенство и неудобство этих устройств. Первым носителем данных в компьютерах, как известно, была перфокарта. Затем появились перфорационные бумажные ленты или просто перфоленты. Они пришли из телеграфной техники после того, как в начале XIX в. отец и сын из Чикаго Чарлз и Говард Крамы изобрели телетайп.

ЭВМ первого поколения, эти жесткие и тихоходные вычислители, были пионерами компьютерной техники. Они довольно быстро сошли со сцены, так как не нашли широкого коммерческого применения из-за ненадежности, высокой стоимости, трудности программирования.

3 Транзисторы. ЭВМ 2-го поколения

Элементной базой второго поколения стали полупроводники. Без сомнения, транзисторы можно считать одним из наиболее впечатляющих чудес XX века.

Патент на открытие транзистора был выдан в 1948 году американцам Д. Бардину и У.Браттейну, а через восемь лет они вместе с теоретиком В. Шокли стали лауреатами Нобелевской премии. Скорости переключения уже первых транзисторных элементов оказались в сотни раз выше, чем ламповых, надежность и экономичность – тоже. Впервые стала широко применяться память на ферритовых сердечниках и тонких магнитных пленках, были опробованы индуктивные элементы – параметроны.

Первая бортовая ЭВМ для установки на межконтинентальной ракете – «Атлас» – была введена в эксплуатацию в США в 1955 году. В машине использовалось 20 тысяч транзисторов и диодов, она потребляла 4 киловатта. В 1961 году наземные компьютеры «стретч» фирмы «Бэрроуз» управляли космическими полетами ракет «Атлас», а машины фирмы IBM контролировали полет астронавта Гордона Купера. Под контролем ЭВМ проходили полеты беспилотных кораблей типа «Рейнджер» к Луне в 1964 году, а также корабля «Маринер» к Марсу. Аналогичные функции выполняли и советские компьютеры.

В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти – дисковые запоминающие устройства, значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые запоминающие устройства на дисках появились в машинах IBM-305 и RAMAC. Последняя имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 12000 об/мин. НА поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10000 знаков каждая.