Первое поколение - компьютеры на электронных лампах (1946 - 1956г.). За точку отсчета эры ЭВМ обычно принимают 15 февраля 1946 года, когда ученые Пенсильванского университета США ввели в строй первый в мире электронный компьютер ЭНИАК. В нем использовалось 18 тысяч электронных ламп. Машина занимала площадь 135 м3, весила 30 тонн и потребляла 150 кВт электроэнергии. Она использовалась для решения задач, связанных с созданием атомной бомбы. И хотя механические и электромеханические машины появились значительно раньше, все дальнейшие успехи ЭВМ связаны именно с электронными компьютерами. В СССР в 1952 году академиком С.А. Лебедевым была создана самая быстродействующая в Европе ЭВМ БЭСМ. Быстродействие первых машин было несколько тысяч операций в секунду.

Второе поколение - компьютеры на транзисторах (1956 - 1964 г.). Полупроводниковый прибор - транзистор был изобретен в США в 1948 году Шокли и Бардиным. Компьютеры на транзисторах резко уменьшили габариты, массу, потребляемую мощность, повысили быстродействие и надежность. Типичная отечественная машина (серий "Минск", "Урал") содержала около 25 тысяч транзисторов. Лучшая наша ЭВМ БЭСМ-6 имела быстродействие 1 млн. оп/с.

Третье поколение - компьютеры на микросхемах с малой степенью интеграции (1964 - 1971г.). Микросхема была изобретена в 1958 году Дж. Килби в США. Микросхемы позволили повысить быстродействие и надежность ЭВМ, снизить габариты, массу и потребляемую мощность. Первая ЭВМ на микросхемах IBM-360 была выпущена в США в 1965 году, как и первая мини-ЭВМ PDP-8 размером с холодильник. В СССР большие ЭВМ третьего поколения серии ЕС (ЕС-1022-ЕС-1060) выпускались вместе со странами СЭВ с 1972 года. Это были аналоги американских ЭВМ IBM-360, IBM-370.

Четвертое поколение - компьютеры на микропроцессорах (1971 - настоящее время). Микропроцессор - это арифметическое и логическое устройство, выполненное чаще всего в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции. Применение микропроцессоров привело к резкому снижению габаритов, массы и потребляемой мощности ЭВМ, повысило их быстродействие и надежность. Первый микропроцессор Intel-4004 был выпущен в США фирмой Intel в 1971 году. Его разрядность была 4 бита. В 1973г. был выпущен 8-битовый Intel-8008, а в 1974 г. Intel-8080. В 1975 г. появился первый в мире персональный компьютер Альтаир-8800, построенный на базе Intel-8080. Началась эра персональных ЭВМ.

В 1976 г. появился персональный компьютер Apple на базе микропроцессора фирмы Motorola, который имел большой коммерческий успех. Он положил начало компьютерам серии Макинтош. Первый компьютер фирмы IBM с названием IBM PC появился в 1981 году. Он был сделан на базе 16-битового микропроцессора Intel-8088 и имел ОЗУ 1 Мб (у всех других машин было тогда ОЗУ 64 Кб). Фактически он стал стандартом персонального компьютера. Сейчас IBM-совместимые компьютеры составляют 90% всех производимых в мире персональных компьютеров. В 1983г. на базе Intel-8088 был выпущен компьютер IBM PC/ХT, имеющий жесткий диск. В 1982г. был сделан 16-битовый процессор Intel-80286, который был использован фирмой IBM в 1984г. в компьютере серии IBM PC/AT. Его быстродействие было в 3 - 4 раза выше, чем у IBM PC/ХT. В 1985г. фирма Intel разработала 32-битовый процессор Intel-80386.

Он содержал примерно 275 тысяч транзисторов и мог работать с 4 Гб дисковой памяти. Для процессоров Intel-80286 и Intel-80386 появились математические сопроцессоры соответственно Intel-80287 и Intel-80387, которые повышали быстродействие компьютеров при математических расчетах и при работе с плавающей запятой. Процессоры 80486 (1989г.), Pentium (1993г.), Pentium-Pro (1995г.), Pentium-2 (1997г.) и Pentium-3 (1999г.) уже имеют встроенный математический сопроцессор. На базе процессоров Pentium собраны многие современные персональные компьютеры.

Пятое поколение (перспективное) - это ЭВМ, использующие новые технологии и новую элементную базу, например сверхбольшие интегральные схемы, оптические и магнито-оптические элементы, работающие посредством обычного разговорного языка, оснащенные огромными базами данных. Предполагается также использовать элементы искусственного интеллекта и распознавание зрительных и звуковых образов. Такие проекты разрабатываются в ведущих промышленно развитых странах.

Под поколением компьютеров понимают все типы и модели компьютеров, созданные различными конструкторскими коллективами в разных странах и построенные на единых научных и технических принципах.

Появление каждого нового поколения компьютеров определялось в первую очередь появлением новой элементной базы, т.е. электронных элементов, на основе которых создавались компьютеры (электронные лампы, полупроводниковые элементы и т.п.). Кроме того, новое поколение отличалось от предыдущего новыми решениями в архитектуре компьютеров, организации вычислительного процесса, режимах использования компьютеров и т.п.

Можно выделить пять поколений компьютеров. Остановимся кратко на их основных характеристиках.

Первое поколение (начало 50-х годов XX века). Элементная база – электронные лампы. Компьютеры отличались большими габаритами и весом, значительным потреблением энергии, малым быстродействием (10-20 тыс. операций в секунду), низкой надежностью и трудоемким программированием (непосредственно в кодах команд машины).

Второе поколение (с конца 50-х годов). Элементная база – полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы). По сравнению с компьютерами первого поколения примерно на порядок улучшились все технические характеристики (например, быстродействие стало: сотни тысяч – один миллион операций в секунду). Для программирования начинают использоваться алгоритмические языки.

Третье поколение (начало 60-х годов). Элементная база – интегральные схемы. Применяется многослойный печатный монтаж. Резкое снижение габаритов компьютеров, повышение их быстродействия (до нескольких миллионов операций в секунду) и надежности. Обеспечивается доступ к компьютеру с удаленных терминалов.

Четвертое поколение (с середины 70-х годов). Элементная база – большие интегральные схемы и микропроцессоры. Еще на порядок улучшились технические характеристики (например, быстродействие возросло до десятков миллионов операций в секунду). Начинается массовый выпуск персональных компьютеров. Создаются многопроцессорные вычислительные системы высокой производительности (до сотен миллионов операций в секунду) и дешевые микро-компьютеры.

Пятое поколение (с середины 80-х годов). Начало разработки интеллектуальных компьютеров (так пока и не увенчалось полным успехом). Идет широкое внедрение компьютерных сетей и их объединение. Появляется глобальная компьютерная сеть Интернет. Начинает использоваться распределенная обработка данных. Расширяется внедрение компьютерных информационных технологий.

Основные отличительные черты интеллектуального компьютера:

1) общение пользователя с компьютером на языке проблемной области в естественной для пользователя форме (текст, речь, изображения и т.п.);

2) понимание компьютером описания проблемы и необходимых спецификаций (в идеале на естественном языке);

3) синтез процедур обработки (программных средств) на основе описаний и спецификаций;

4) манипулирование знаниями и получение логических выводов на основе накопленных знаний;

5) оптимальное распределение функций между аппаратными и программными средствами компьютера.

Поколения иклассификация компьютеров.

Первое поколение (1945-1954) - компьютеры на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой.

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.

(Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют "киберами ". А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями - появились такие неологизмы, как "киберпространство", "кибермагазины " и даже "киберсекс".)

Второе Поколение

Во втором поколении компьютеров (1955-1964) вместо электронных ламп использовались транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.

Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров; программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла.

Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.

Третье Поколение

Наконец, в третьем поколении ЭВМ (1965-1974) впервые стали использоваться интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной.

В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System /360 фирмы IBM, на основе которого в СССР была разработана серия ЕС ЭВМ.

Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.

Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера - что и сделала в 1971 г. фирма Intel , выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию - ведь микропроцессор является сердцем и душой нашего с вами персонального компьютера.

Но и это еще не все - поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 г. одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.

Четвертое Поколение

К сожалению, дальше стройная картина смены поколений нарушается. Обычно считается, что период с 1975 по 1985 гг. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Однако есть и другое мнение - многие полагают, что достижения этого периода не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров, и только с 1985 г., по их мнению, следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.

Так или иначе, очевидно, что начиная с середины 70-х все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.

И, конечно же, самое главное - что с начала 80-х, благодаря появлению персональных компьютеров, вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств последнего десятилетия - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, отнюдь не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

Пятое Поколение и Суперкомпьютеры

Переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта.

Считалось, что архитектура компьютеров пятого поколения будет содержать два основных блока. Один из них - собственно компьютер, в котором связь с пользователем осуществляет блок, называемый "интеллектуальным интерфейсом". Задача интерфейса - понять текст, написанный на естественном языке или речь, и изложенное таким образом условие задачи перевести в работающую программу.

Основные требования к компьютерам 5-го поколения: Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов); Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники; Создание новых архитектур компьютеров и вычислительных комплексов.

Новые технические возможности вычислительной техники должны были расширить круг решаемых задач и позволить перейти к задачам создания искусственного интеллекта. В качестве одной из необходимых для создания искусственного интеллекта составляющих являются базы знаний (базы данных) по различным направлениям науки и техники. Для создания и использования баз данных требуется высокое быстродействие вычислительной системы и большой объем памяти. Универсальные компьютеры способны производить высокоскоростные вычисления, но не пригодны для выполнения с высокой скоростью операций сравнения и сортировки больших объемов записей, хранящихся обычно на магнитных дисках. Для создания программ, обеспечивающих заполнение, обновление баз данных и работу с ними, были созданы специальные объектно ориентированные и логические языки программирования, обеспечивающие наибольшие возможности по сравнению с обычными процедурными языками. Структура этих языков требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.

К классу суперкомпьютеров относят компьютеры, которые имеют максимальную на время их выпуска производительность, или так называемые компьтеры 5-го поколения.

Первые суперкомпьютеры появились уже среди компьютеров второго поколения (1955 - 1964, см. компьютеры второго поколения), они были предназначены для решения сложных задач, требовавших высокой скорости вычислений. Это LARC фирмы UNIVAC, Stretch фирмы IBM и "CDC-6600" (семейство CYBER) фирмы Control Data Corporation , в них были применены методы параллельной обработки (увеличивающие число операций, выполняемых в единицу времени), конвейеризация команд (когда во время выполнения одной команды вторая считывается из памяти и готовится к выполнению) и параллельная обработка при помощи процессора сложной структуры, состоящего из матрицы процессоров обработки данных и специального управляющего процессора, который распределяет задачи и управляет потоком данных в системе. Компьютеры, выполняющие параллельно несколько программ при помощи нескольких микропроцессоров, получили название мультипроцессорных систем.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами - векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном - выдаёт сразу векторые команды

Компьютеры фирмы Cray Research стали классикой в области векторно-конвейерных суперкомпьютеров. Существует легенда, что первый суперкомпьютер Cray был собран в гараже, однако этот гараж был размером 20 х 20 метров, а платы для нового компьютера заказывались на лучших заводах США.

Компьютер Cray-1, работа над которым была закончена в 1976 году относится к классу первых сверхвысокопроизводительных векторных компьютеров. К этому классу относятся также машины Иллиак-IV , STAR-100, ASC. Производительность Cray-1 составляла 166 Мфлоп /сек . Компьютер был собран на интегральных схемах. Выполнял 128 инструкций. В состав структуры компьютера Cray-1 входили:

1. Основная память, объемом до 1048576 слов, разделенная на 16 независимых блоков, емкостью 64К слов каждый;

2. Регистровая память, состоящая из пяти групп быстрых регистров, предназначенных для хранения и преобразования адресов, для хранения и обработки векторных величин;

3. Функциональные модули, в состав которых входят 12 параллельно работающих устройств, служащих для выполнения арифметических и логических операций над адресами, скалярными и векторными величинами.

Двенадцать функциональных устройств машины Cray-1, играющие роль арифметико-логических преобразователей, не имеют непосредственной связи с основной памятью. Так же как и в машинах семейства CDC-6000, они имеют доступ только к быстрым операционным регистрам, из которых выбираются операнды и в которые записываются результаты выполнения операций;

4. Устройство, выполняющее функции управления параллельной работой модулей, блоков и устройств центрального процессора;

5. 24 канала ввода-вывода, организованные в 6 групп с максимальной пропускной способностью 500000 слов в секунду (2 млн. байт в сек.);

6. Три группы операционных регистров, непосредственно связанных с арифметико-логическими устройствами, называются основными. К ним относятся восемь А-регистров , состоящих из 24 разрядов каждый. А-регистры связаны с двумя функциональными модулями, выполняющими сложение (вычитание) и умножение целых чисел. Эти операции используются главным образом для преобразования адресов, их базирования и индексирования. Они также используются для организации счетчиков циклов. В ряде случаев А-регистры используются для выполнения арифметических операций над целыми числами.

До середины 80-х годов в списке крупнейших производителей суперкомпьютеров в мире были фирмы Sperry Univac и Burroughs . Первая известна, в частности, своими мэйнфреймами UNIVAC-1108 и UNIVAC-1110, которые широко использовались в университетах и государственных организациях.

После слияния Sperry Univac и Burroughs объединенная фирма UNISYS продолжала поддерживать обе линии мэйнфреймов с сохранением совместимости снизу вверх в каждой. Это является ярким свидетельством непреложного правила, поддерживавшего развитие мэйнфреймов - сохранение работоспособности ранее разработанного программного обеспечения.

В мире суперкомпьютеров известна и компания Intel . Многопроцессорные компьютеры Paragon фирмы Intel в семействе многопроцессорных структур с распределенной памятью стали такой же классикой, как компьютеры фирмы Cray Research в области векторно-конвейерных суперкомпьютеров.

История микропроцессоров берет начало с 1971 года, когда еще ни кому не известная фирма Intel выпустила первый микропроцессор I4004. Его характеристики по сравнению с нынешними гигантами-процессорами были крошечными. Он имел разрядность данных 4 бита, тактовую частоту 108 кГц, способность адресовать 60 байт памяти и производительность 0,06 MIPS (Millions of Instructions Per Second ). C одержал он 2300 транзисторов и выполнялся по технологии с разрешением 10 мкм. С создания первого микропроцессора началась великая эпоха компьютеризации. По системе команд и архитектуре различают 2 вида процессоров CISC и RISC.

CISC - Complete Instruction Set Computer - процессоры (компьютеры) с полным набором инструкций. Такие процессоры начали изготавливаться в 1971 году компанией Intel . Компания быстро росла и расширялась и ее продукция стала пользоваться большим спросом на мировом рынке. В 1978 году компания выпустила модель i8086, что положило началу прозводства семейства x86. Все модели этого семейства нельзя отнести к С ISC процессорам так как 486 процессор имел комбинированная архитектуру - CISC-процессор и RISC-ядро. 486 модель стала последней в x86 семействе, а на смену ему пришло новое - семейство Pentium`ов . Помимо компании Intel существовали и другие компании-гиганты, производящие CISC-процессоры, такие как AMD, Cyrix , IDT . Для удобства работы на данных процессорах используют такие операционные системаы , как Windows и Linux .

CISC процессоры : " Pentium MMX " Celeron " Pentium II " Pentium III " Pentium IV " AMD-K6®-2 " AMD-K6®-III " AMD Athlon ™ " Cyrix 6x86MX™ " Cyrix MediaGX ™ " Cyrix M II™ " IDT WinChip 2™ " IDT WinChip C6™

RISC - Reduced (Restricted) Instruction Set Computer - процессоры с сокращенной системой команд . Такие процессоры обычно имеют набор однородных регистров универсального назначения, и их система команд отличается относительной простотой. Такие процессоры находят применения на UNIX серверах. В мире производят множество разновидностей RISC процессоров. Например компания Motorola производит как 16-ти разрядные, так и 24-х разрядные процессоры, а компания Analog Devices производит 16-ти и 32-х разрядные процессоры. Помимо этих компаний существует компания Texas Instruments , и Sun .

RISC процессоры: " Процессоры компании Analog Devices " Процессоры компании Motorola " Сигнальные процессоры компании Texas Instruments

Появление ЭВМ прежде всего диктовалось потребностями физических и инженерных наук. Успехи этих наук в свою очередь приводили к совер­шенствованию ЭВМ. Приблизительно каждые 10 лет происходил качествен­ный скачёк в развитии вычислительной техники, поколение сменялось новым поколением.

Признаки, отличающие одно поколение ЭВМ от другого:

· элементная база;

· быстродействие;

· объём оперативной памяти;

· устройства ввода/вывода;

· программное обеспечение.

Итак, историю вычислительных машин принято рас­смат­ривать по по­ко­лениям.

Первое поколение ЭВМ (1946-1954) - это время становления архитек­туры ма­шин фон-нейма­новского типа, построенных на электронных лампах с быст­ро­дейст­вием около 2-10 тыс. арифме­тических операций в секунду и объ­емом ОП до 2 Кбайт. Программные сред­ства были представ­лены машинным язы­ком конкретной машины и языком «ас­семблер». Для ввода-вывода ис­пользовались перфоленты, перфокарты, магнитные барабаны и печа­тающие уст­ройства. Начало работ по созданию компьютеров в СССР относится к 1948 г. К первому поколению отно­сится оте­чест­венная вы­чис­литель­ная ма­шина МЭСМ (малая электронная счетная машина ), созданная в 1951 г. под руково­дством Сергея Александровича Лебедева. Кроме машин серий МЭСМ и БЭСМ (БЭСМ-1 - большая электронная счетная ма­шина ), в СССР выпус­кались ма­шины других серий (например, Урал-1, М-1 ), созданные под руково­дством И.С.Брука и М.А.Карцева, Б.И.Рамеева, В.М.Глушкова, Ю.А.Базилевского и других отечествен­ных конструк­торов и теоретиков ин­форматики. Несмотря на ог­раниченность воз­можностей, эти машины позво­лили выполнить слож­нейшие рас­чёты, необходимые для прогнози­ро­вания по­годы, космических исследований, решений задач атомной энерге­тики и др.

Второе поколение ЭВМ (1955-1964) - это использование транзистора в ка­че­стве пере­ключательного элемента (вместо электронной лампы ) с быстро­дейст­вием 100-150 тыс. опера­ций в секунду и ОП до 32 Кбайт. Внеш­ние устройства были примерно такие же, как в компьютерах первого поколе­ния. В это время были разработаны ал­горитмиче­ские языки высокого уровня, такие как Алгол, Кобол, Фортран, кото­рые позволили состав­лять программы, не учи­ты­вая тип ма­шины. Появились мо­ниторные системы, управляющие режимом исполнения программ из которых в дальнейшем выросли совре­менные операционные системы. В Советском Союзе к этому поколе­нию от­носятся машины Минск-22, Минск-32, М222, БЭСМ-6. У ЭВМ БЭСМ-6 (од­ной из лучших машин своего времени) бы­стро­действие составляло мил­лион опе­ра­ций в секунду. Машинам вто­рого поколения была свойственна про­граммная не­совместимость, которая затруд­няла организацию крупных ин­форма­ционных сис­тем.

Третье поколение ЭВМ (1965-1979) характеризуется тем, что вместо тран­зи­сторов стали использоваться интегральные схемы (ИС). Для по­выше­ния эффек­тив­ности использова­ния центрального процес­сора возникла необ­ходимость в сис­тем­ной программе, управляющей цен­траль­ным процессором, и в этой связи была соз­дана операционная система (ОС). Быстродействие машин внутри семейства изменя­ется от нескольких десятков тысяч до мил­лионов операций в секунду и ОП порядка 64 Кбайт. Вы­числи­тельные ма­шины третьего поколе­ния, как правило, образуют серии (се­мей­ства ) ма­шин, со­вместимых программно. Первым таким семейством машин третьего поколе­ния была выпущенная в 1965г. в США серия IBM/360 . Она имела свыше семи моде­лей. В Советском Союзе по­добную серию составляли ма­шины семейства ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ).

В 1970 г. фирма Intel сконструировала интегральную схему, ана­логич­ную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ, т.е. был создан микропроцессор Intel - 4004. Ко­нечно, его возможности были куда скромнее, чем у центрального процессора боль­шой ЭВМ, но стоил он в де­сятки тысяч раз де­шевле (он мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации, тогда как процес­соры больших ЭВМ обрабатывали 16, 32 и более бит одновременно ). В 1973 г. эта же фирма выпус­тила 8-битовый микропроцессор Intel - 8008, а в 1974 г. - его усо­вершенство­ванную версию Intel - 8080, которая до конца 70-х гг. стала стандартом для мик­рокомпью­терной ин­дустрии. Существенным шагом вперед стало соз­дание микро­про­цессора 80286 (или сокра­щенно 286 ), который использо­вался в каче­стве ба­зового для целой серии ПК. В дальнейшем Intel разработала 386-й про­цессор, главным преиму­щест­вом которого была возможность ра­ботать с 32 би­то­выми дан­ными. Затем появился 486-й микро­процессор, который был в 2-4 раза произ­води­тельнее МП 80386. Следующим шагом в развитии микропро­цес­сорной техники было появле­ние 586 микро­про­цессора (Pentium ) фирмы Intel.

Четвертое поколение ЭВМ (1980 - по настоящее время) - это ма­шины, по­строенные на больших (БИС ) и сверхбольших интегральных схемах (СБИС ). Та­кие схемы содержат до миллионов элементов на кристалле. ЭВМ этого по­коле­ния вы­полняют сотни миллионов опе­раций в секунду. Появи­лись микропроцес­соры, спо­собные обрабатывать данные длиной в 32 и 64 бита. C точки зрения структуры ма­шины этого поколения представляют со­бой многопроцессорные и многома­шин­ные комплексы. Наиболее важный критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поко­ления, состоит в том, что машины чет­вёртого по­коления проектирова­лись в рас­чете на эффективное использование со­временных высокоуровне­вых языков и упро­щение процесса программирования для конеч­ного пользо­вателя. Для них ха­рактерны: применение персональных компьютеров, теле­ком­муникационная обра­ботка данных, компьютерные сети, широ­кое приме­не­ние систем управления базами данных, элементы интел­лектуального пове­дения сис­тем обработки данных и устройств.

Пятое поколение ЭВМ (в настоящее время на рынке еще не появи­лись ) . В конце 80-х гг. была поставлена задача разра­ботки принципиально новых ком­пью­те­ров. Отличительными чертами ЭВМ нового поколения явля­ются: новая техноло­гия производства, отказ от архитек­туры фон Неймана, пе­реход к новым архитек­турам (например, на архитек­туру потока данных ). И, как следст­вие этого, превра­щение ЭВМ в многопро­цес­сорную систему с новыми спосо­бами ввода-вы­вода ин­формации, удобными для пользователя (например, распо­знава­ние речи и обра­зов ); с применением искусст­венного ин­теллекта, авто­матизации процессов решения задач, получения выво­дов, манипули­рования знаниями. Пока компьютеры этого по­коление на­ходится в стадии экспе­риментальных раз­работок.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Принципы построения компьютера

Классификация ВМ... Многообразие свойств и характеристик порождает различные виды класси фика ции... По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса аналого вые АВМ цифровые ЦВМ и...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

I поколение компьютеров

Появились в 1946 году. К особенностям этих компьютеров относится применение вакуумно-ламповой технологии. Для ввода-вывода данных использовались перфоленты и перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. В компьютерах первого поколения была реализована концепция хранимой программы. Компьютеры данного поколения сумели зарекомендовать себя в прогнозировании погоды, энергетических задач, Задач военного характера и других сложнейших операциях.

II поколение компьютеров

Появились в 1955 году. В них вместо ламп использовались транзисторы. Они стали более надежными, быстродействие их повысилось, потребление энергии уменьшилось. С появлением памяти на магнитных сердечниках цикл ее работы уменьшился до десятков микросекунд. Главный принцип структуры - централизация. Для компьютеров этого поколения характерно использование первых языков программирования высокого уровня, которые получили свое развитие в компьютерах следующего поколения.

I II поколение компьютеров

Появились в 1964 году. Они проектировались на основе интегральных схем малой степени интеграции. Появились операционные системы, которые стали брать на себя задачи управления памятью, устройствами ввода-вывода и другими ресурсами; стало возможным мультипрограммирование. В начале 60-х гг. группой разработчиков фирмы IBM был введен термин "архитектура компьютера". К концу 60-х гг. появились мини-компьютеры. Экономичность мини-компьютеров быстро расширила сферу их применения: управление, передача данных, автоматизация научных экспериментов и т. д. В рамках рассматриваемого поколения в 1971 году появился первый микропроцессор, как неожиданный результат работы фирмы Intel над схемами калькуляторов.

IV поколение компьютеров

Появились в 1975 г. с изобретением больших и сверхбольших интегральных схем. В компьютерах этого поколения стали использоваться быстродействующие системы памяти на интегральных схемах емкостью несколько мегабайт. Появление в середине 70-х первых персональных компьютеров предоставило индивидуальному пользователю такие же вычислительные ресурсы, какими в 60-е годы обладали большие компьютеры. К концу 80-х четко определилось существование двух классов компьютеров, определяющих развитие компьютерного мира:

суперкомпьютеров, имеющих многопроцессорную архитектуру и использующих принципы параллелизма, и персональных компьютеров.

V поколение компьютеров

Появились в 1990 г. Главный упор при создании компьютеров сделан на их "интеллектуальность". Внимание акцентируется на архитектуре, ориентированной на обработку знаний. Обработка знаний - это одна из областей практического применения искусственного интеллекта, предполагающая использование и обработку компьютером знаний, которыми владеет человек для решения проблем и принятия решений.