Generații și clasificarea calculatoarelor.
Prima generație (1945-1954) - calculatoare pe lămpi electronice (cum ar fi cele care au fost în televiziuni mai vechi). Aceasta este perioada preistorică, epoca dezvoltării tehnologiei informatice. Majoritatea mașinilor primei generații erau dispozitive experimentale și au fost construite în scopul verificării anumitor poziții teoretice. Greutatea și dimensiunea acestor dinozauri de calculator, care de multe ori necesită clădiri individuale pentru ei înșiși, au devenit de mult o legendă.
(La un moment dat, cuvântul „cibernetica“ a fost folosit pentru a se referi în general la toate informatică, în special cele din domeniile sale, care, în cei 60 de ani considerat cel mai promițătoare :. Inteligenta Artificiala si Robotica Acesta este motivul pentru care de multe ori roboți science fiction numit „cyber“ . și în 90 de ani, care a apărut din nou cuvânt pentru a descrie noi concepte legate de rețele globale de calculatoare - există astfel de neologisme ca „spațiul cibernetic“, „kibermagaziny“ și chiar „cybersex“).
În cea de-a doua generație de computere (1955-1964) s-au folosit tranzistoare în locul tuburilor electronice, iar nucleele magnetice și tobele magnetice au devenit dispozitive de memorie - strămoșii îndepărtați ai discurilor hard disk moderne. Toate acestea au permis reducerea drastică a dimensiunilor și a costurilor computerelor, care apoi au început să fie construite pentru vânzare pentru prima dată.
Dar principalele realizări ale acestei epoci aparțin domeniului programelor. Pe a doua generație de computere pentru prima dată a apărut ceea ce se numește acum sistemul de operare. În același timp, au fost dezvoltate primele limbi de nivel înalt - Fortran, Algol, Kobol. Aceste două îmbunătățiri importante au simplificat și au accelerat în mare măsură scrierea de programe pentru computere; programarea, rămânând în același timp o știință, dobândește trăsăturile unei meserii.
În consecință, sfera de aplicare a computerelor sa extins. Acum nu numai oamenii de știință ar putea conta pe accesul la tehnologia informatică; computerele au găsit aplicații în planificare și gestionare, iar unele companii mari au computerizat chiar departamentul de conturi, anticipând moda timp de douăzeci de ani.
În cele din urmă, o a treia generație de calculatoare (1965-1974) au fost folosite pentru prima circuite integrate - întregul dispozitiv și componentele de zeci sau sute de tranzistori formate pe un singur cip semiconductor (ceea ce se numește acum chips-uri). În același timp, apare memoria semiconductoare, care este folosită pe parcursul zilei în computerele personale ca o memorie operațională.
În acești ani, producția de calculatoare dobândește o scară industrială. Break în liderii, IBM a vandut prima familie de calculatoare - serii sunt pe deplin compatibile cu fiecare alte calculatoare de la cel mai mic, de mărimea unui dulap mic (mai puțin încă nu), la modelele cele mai puternice și mai scumpe. Cele mai frecvente în acei ani a fost familia System / 360 de IBM, pe baza căruia a fost dezvoltat o serie de UCS în URSS.
Începând cu începutul anilor '60 au apărut primele minicomputere - computere mici, cu consum redus de energie, accesibile întreprinderilor mici sau laboratoarelor. Minicomputerele au reprezentat primul pas pe calea către computerele personale, ale căror probe de probă au fost lansate doar la mijlocul anilor 1970. O familie bine cunoscută de computere minipomputer PDP de la Digital Equipment a servit drept prototip pentru seria SM de mașini sovietice.
Între timp, numărul elementelor și conexiunilor dintre ele care se încadrează într-un singur cip a crescut constant, iar în anii 1970 circuitele integrate au conținut deja mii de tranzistori. Acest lucru a permis să se unească în detaliu un mic detaliu majoritatea componentelor calculatorului - așa cum a făcut Intel în 1971. eliberând primul microprocesor, destinat doar calculatoarelor desktop. Această invenție era destinată să producă în următoarea decadă o adevărată revoluție - la urma urmei, microprocesorul este inima și sufletul calculatorului nostru personal.
Dar acest lucru nu este totul - cu adevărat, începutul anilor '60 și '70 a fost un timp destinat. În 1969, sa născut prima rețea globală de calculatoare - germenul a ceea ce numim acum Internetul. În același an, în 1969, sistemul de operare Unix și limbajul de programare C ("C") au apărut simultan, ceea ce a avut un impact imens asupra lumii software și a menținut încă poziția lor avansată.
Din păcate, imaginea armonioasă a schimbării generațiilor este încălcată. Se crede, de obicei, că perioada dintre 1975 și 1985. aparține computerelor din a patra generație. Cu toate acestea, există o altă opinie - mulți cred că realizările acestei perioade nu sunt atât de mari încât să o considerăm o generație egală. Suporterii acestui punct de vedere numesc acest deceniu aparținând celei de-a treia generații de computere, și numai în 1985, potrivit acestora, ar trebui să se țină seama de anii vieții celei de-a patra generații încă vii până în ziua de azi.
Într-un fel sau altul, este evident că de la mijlocul anilor 1970 a existat o inovație din ce în ce mai puțin fundamentală în domeniul informaticii. Progresul se desfășoară în principal pe calea dezvoltării a ceea ce a fost deja inventat și inventat, în primul rând prin creșterea capacității și miniaturizării bazei de elemente și a computerelor.
Și, desigur, cel mai important lucru - că de la începutul anilor '80, datorită apariției calculatoarelor personale, tehnologia informatică devine un adevărat masiv și disponibile pe scară largă. Există o situație paradoxală: în ciuda faptului că personal și minicalculatoarele sunt încă în toate privințele rămân în urmă mașini mai mari, partea leului din inovațiile ultimului deceniu - o interfață grafică de utilizator, noi dispozitive periferice, WANs - datorează apariția și dezvoltarea lor a acestui special „frivol“ tehnologie. Calculatoarele mari și supercomputerele, desigur, nu sunt în nici un caz dispărute și continuă să evolueze. Dar acum nu mai domină scena computerului, așa cum a fost înainte.
A cincea generație și supercomputere
Trecerea la computerele celei de-a cincea generații a presupus o tranziție la noi arhitecturi, axate pe crearea inteligenței artificiale.
Se credea că arhitectura computerelor din a cincea generație va conține două blocuri principale. Unul dintre ele este de fapt un computer în care comunicarea cu utilizatorul este efectuată de o unitate numită "interfața inteligentă". Sarcina interfeței este de a înțelege textul scris în limbaj natural sau în vorbire, iar starea sarcinii declarată în acest mod este tradusă într-un program de operare.
Cerințe de bază pentru calculatoarele din a 5-a generație: crearea unei interfețe om-mașină dezvoltate (recunoașterea vorbirii, imagini); Dezvoltarea programării logice pentru crearea bazelor de cunoștințe și a sistemelor de inteligență artificială; Crearea de noi tehnologii în producția de tehnologii informatice; Crearea de noi arhitecturi de computere și sisteme informatice.
Noile capabilități tehnice ale tehnologiei informatice au fost de a extinde gama de sarcini care trebuie rezolvate și de a permite trecerea la sarcinile de creare a inteligenței artificiale. Fiind una din componentele necesare pentru crearea inteligenței artificiale sunt bazele de cunoștințe (baze de date) în diferite domenii ale științei și tehnologiei. Pentru a crea și utiliza baze de date necesită viteză mare a sistemului informatic și o cantitate mare de memorie. Calculatoarele universale sunt capabile de calcul de mare viteză, dar nu sunt potrivite pentru efectuarea unor comparații de mare viteză și pentru sortarea unor volume mari de înregistrări, de obicei stocate pe discuri magnetice. Pentru a crea programe care furnizează umplerea, actualizarea și lucrul cu bazele de date, au fost create limbi de programare orientate în mod obiect și logic, care oferă cele mai mari oportunități în comparație cu limbile de procedură convenționale. Structura acestor limbi necesită o tranziție de la arhitectura tradițională von Neumann a calculatorului la arhitecturi care iau în considerare cerințele de creare a inteligenței artificiale.
Clasa supercomputerelor include calculatoare care au performanțe maxime la momentul lansării lor sau așa-numitele computere de generația a cincea.
Primele supercomputere erau deja printre a doua generație de calculatoare (1955 - 1964;. A se vedea a doua generație de calculatoare), au fost destinate pentru a rezolva probleme complexe care necesită o viteză mare de calcul. Aceasta companie LARC UNIVAC, Stretch de IBM și "CDC-6600" (CYBER familie) de companie Control Data Corporation. acestea au fost aplicate tehnici de procesare paralelă (care măresc numărul de operațiuni efectuate pe unitatea de timp), comenzi pipelining (când, în timpul executării o instrucțiune de-a doua citit din memorie și se pregătește pentru a efectua) și procesarea paralelă folosind structura complexă procesor constând dintr-o serie de procesoare de prelucrare date și un procesor de control special care distribuie sarcinile și controlează fluxul de date în sistem. Calculatoarele care rulează mai multe programe în paralel folosind mai multe microprocesoare se numesc sisteme multiprocesoare.
O caracteristică distinctivă a supercomputerelor sunt procesoarele vectoriale echipate cu echipamente pentru executarea paralelă a operațiilor cu obiecte digitale multidimensionale - vectori și matrice. Au construit registre vectoriale și mecanisme de prelucrare a transportorului paralel. Dacă pe un procesor obișnuit programatorul efectuează operații pe fiecare componentă a vectorului unul câte unul, apoi pe procesorul vectorial - emite imediat comenzile vectoriale
Computerul Cray-1, lucrul pe care a fost finalizat în 1976, face parte din clasa primelor computere vectoriale super-performante. Illyak IV aparține, de asemenea, acestei clase. STAR-100, ASC. Performanța lui Cray-1 a fost de 166 Mflop / s. Computerul a fost asamblat pe circuite integrate. Am urmat 128 de instrucțiuni. Structura calculatorului Cray-1 a inclus:
1. Memoria principală, până la 1048576 de cuvinte, împărțită în 16 blocuri independente, cu o capacitate de câte 64K fiecare;
Douăsprezece dispozitive funcționale ale mașinii Cray-1, care joacă rolul convertoarelor logice aritmetice, nu au o conexiune directă cu memoria principală. Ca și în familia CDC-6000, aceștia au acces doar la registrele de operare rapide, din care sunt selectate operanții și la care sunt înregistrate rezultatele operațiilor;
4. Un dispozitiv care efectuează funcțiile de control al funcționării paralele a modulelor, blocurilor și dispozitivelor procesorului central;
5. 24 canale I / O organizate în 6 grupe cu o capacitate maximă de 500.000 de cuvinte pe secundă (2 milioane octeți pe secundă);
Până la mijlocul anilor 1980, Sperry Univac și Burroughs se aflau pe lista celor mai mari producători de supercomputere din lume. Primul este cunoscut, în special, cu mainframele sale UNIVAC-1108 și UNIVAC-1110, utilizate pe scară largă în universități și organizații guvernamentale.
După fuziunea dintre Sperry Univac și Burroughs, compania unificată UNISYS a continuat să susțină ambele linii mainframe, păstrând în același timp compatibilitatea de jos în sus în fiecare. Acesta este un indiciu clar al regulii imuabile care a sprijinit dezvoltarea mainframe-urilor - menținând eficiența software-ului dezvoltat anterior.
În lumea supercomputerelor, Intel este de asemenea cunoscut. Multiprocesor computerele companiei Intel Paragon în structurile familiale multiprocesor cu memorie distribuită a devenit aceleași clasici ca computerele firmei Cray Research in domeniul supercomputerelor pipeline-vector.
CISC - set complet de instrucțiuni Calculatoare - procesoare (computere) cu un set complet de instrucțiuni. Astfel de procesoare au început să fie fabricate în 1971 de Intel. Compania a crescut rapid și sa extins, iar produsele sale au început să se bucure de o mare cerere pe piața mondială. În 1978, compania a lansat modelul i8086, care a pus începutul producției familiei x86. Toate modelele din această familie nu pot fi atribuite procesoarelor C ISC, deoarece procesorul 486 a avut o arhitectură combinată - procesor CISC și nucleu RISC. Modelul 486 era ultimul din familia x86 și a fost înlocuit de o nouă familie de Pentium. În plus față de Intel, au existat alte companii gigant care produc procesoare CISC, cum ar fi AMD, Cyrix. IDT. Pentru comoditatea de a lucra la aceste procesoare utilizați astfel de sisteme de operare. cum ar fi Windows și Linux.
procesoare CISC: "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 - set de instruire redus (restricționat) Computer - procesoare cu un sistem redus de comandă. Astfel de procesoare au de obicei un set de registre omogene de scop universal, iar sistemul lor de comandă este relativ simplu. Astfel de procesoare găsesc aplicații pe serverele UNIX. În lume, sunt produse multe soiuri de procesoare RISC. De exemplu, Motorola produce atât procesoare pe 16 și 24 de biți, iar Analog Devices produce procesoare pe 16 biți și pe 32 biți. În plus față de aceste companii, există o companie Texas Instruments. și Sun.
Procesoare RISC: procesoare "Analog Devices" "procesoare Motorola" Procesoare de semnal de la Texas Instruments
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: