Существуют различные классификации компьютерной техники

Лекция 3. Классификация компьютеров. Историческая справка

По каким критериям классифицируют компьютеры?

Существуют различные классификации компьютерной техники:

• по этапам развития (по поколениям);
• по архитектуре;
• по производительности;
• по условиям эксплуатации;
• по количеству процессоров;
• по потребительским свойствам и т.д.

Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

 

На чем основана классификация по поколениям?

Деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.

Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования.

 

Краткая историческая справка

История счётных устройств насчитывает много веков. Ниже в хронологическом порядке приводятся некоторые наиболее значимые события этой истории, их даты и имена участников.

Около 500 г. н.э. Изобретение счётов (абака) — устройства, состоящего из набора костяшек, нанизанных на стержни.

Г. Шотландец Джон Непер изобрёл логарифмы. Вскоре после этого Р. Биссакар создал логарифмическую линейку.

1642 г. Французский ученый Блез Паскаль приступил к созданию арифметической машины — механического устройства с шестернями, колёсами, зубчатыми… Перфокарта 1804 г. Французский инженер Жаккар изобрёл перфокарты для управления автоматическим ткацким станком, способным…

Г. Английский инженер Александер Белл изобрёл телефон.

1890 г. Американский инженер Герман Холлерит создал статистический табулятор, в котором информация, нанесённая на перфокарты, расшифровывалась электрическим током. Табулятор использовался для обработки результатов переписи населения в США.

Г. Американский инженер У. Барроуз выпустил первый коммерческий сумматор.

1897 г. Английский физик Дж. Томсон сконструировал электронно-лучевую трубку.

1901 г. Итальянский физик Гульельмо Маркони установил радиосвязь между Европой и Америкой.

Гг. Сконструированы электронные диод и триод.

Алан Тьюринг 1936 г. Английский математик Алан Тьюринг и независимо от него Э. Пост…

Г. Немецкий инженер Конрад Цузе построил первый чисто механический компьютер.

Конрад Цузе

Г. Американский математик и инженер Клод Шеннон показал возможность применения аппарата математической логики для синтеза и анализа релейно-контактных переключательных схем.

1939 г. Американец болгарского происхождения профессор физики Джон Атанасофф создал прототип вычислительной машины на базе двоичных элементов.

Компьютер "Марк—1"

1941 г. Конрад Цузе сконструировал первый универсальный компьютер на электромеханических элементах. Он работал с двоичными числами и использовал представление чисел с плавающей запятой.

1944 г. Под руководством американского математика Говарда Айкена создана автоматическая вычислительная машина "Марк—1" с программным управлением. Она была построена на электромеханических реле, а программа обработки данных вводилась с перфоленты.

Джон фон Нейман

1945 г. Джон фон Нейман в отчёте "Предварительный доклад о машине Эдвак" сформулировал основные принципы работы и компоненты современных компьютеров.

Компьютер "Эниак", 1946 г.

1946 г. Американцы Дж. Эккерт и Дж. Моучли сконструировали первый электронный цифровой компьютер "Эниак" (Electronic Numerical Integrator and Computer). Машина имела 20 тысяч электронных ламп и 1,5 тысячи реле. Она работала в тысячу раз быстрее, чем "Марк—1", выполняя за одну секунду 300 умножений или 5000 сложений.

 

Транзистор

1948 г. В американской фирме Bell Laboratories физики Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия.

1948 г. Норберт Винер (Norbert Wiener) опубликовал книгу "Кибернетика", оказавшую влияние на все последующие исследования в области искусственного интелекта.

Г. В Англии под руководством Мориса Уилкса построен первый в мире компьютер с хранимой в памяти программой EDSAC.

Г. В Киеве построен первый в континентальной Европе компьютер МЭСМ (малая электронная счетная машина), имеющий 600 электронных ламп. Создатель С.А. Лебедев.

1951—1955 гг. Благодаря деятельности российских ученых С.А. Лебедева, М.В. Келдыша, М.А. Лаврентьева, И.С. Брука, М.А. Карцева, Б.И. Рамеева, В.С. Антонова, А.Н. Невского, Б.И. Буркова и руководимых ими коллективов Советский Союз вырвался в число лидеров вычислительной техники, что позволило в короткие сроки решить важные научно-технические задачи овладения ядерной энергией и исследования Космоса.

1952 г. Под руководством С.А. Лебедева в Москве построен компьютер БЭСМ—1 (большая электронная счетная машина) — на то время самая производительная машина в Европе и одна из лучших в мире.

1953 г. Джей Форрестер реализовал оперативную память на магнитных сердечниках (сore memory), которая существенно удешевила компьютеры и увеличила их быстродействие. Память на магнитных сердечниках широко использовалась до начала 70-х годов. На смену ей пришла память на полупроводниковых элементах.

1955—1959 гг. Российские ученые А.А. Ляпунов, С.С. Камынин, Э.З. Любимский, А.П. Ершов, Л.Н. Королев, В.М. Курочкин, М.Р. Шура-Бура и др. создали "программирующие программы" — прообразы трансляторов. В.В. Мартынюк создал систему символьного кодирования — средство ускорения разработки и отладки программ.

1955—1959 гг. Заложен фундамент теории программирования (А.А. Ляпунов, Ю.И. Янов, А.А. Марков, Л.А. Калужин) и численных методов (В.М. Глушков, А.А. Самарский, А.Н. Тихонов). Моделируются схемы механизма мышления и процессов генетики, алгоритмы диагностики медицинских заболеваний (А.А. Ляпунов, Б.В. Гнеденко, Н.М. Амосов, А.Г. Ивахненко, В.А. Ковалевский и др.).

Джон Бэкус

Интегральная схема

Г. Джек Килби из фирмы Texas Instruments создал первую интегральную схему.

1957 г. Первое сообщение о языке Фортран (Джон Бэкус).

Г. Американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

С.А. Лебедев 1959 г. Создана машина М—20, главный конструктор С.А. Лебедев. Для своего… 1959 г. Первое сообщение о языке Алгол, который надолго стал стандартом в области языков программирования.

Г. Фирма IBM Deutschland реализовала подключение компьютера к телефонной линии с помощью модема.

Г. Начат выпуск семейства машин третьего поколения — IBM/360.

Г. Дж. Кемени и Т. Курц в Дортмундском колледже (США) разработали язык программирования Бейсик.

1965 г. Сеймур Пейперт (Seymour Papert) разработал язык LOGO — компьютерный язык для детей. 1967 г. Под руководством С.А. Лебедева организован крупно-серийный выпуск… Никлаус Вирт

Г. Швейцарец Никлаус Вирт разработал язык Паскаль.

1971 г. Французский учёный Алан Колмари разработал язык логического программирования Пролог (PROgramming in LOGic). Деннис Ритчи

Г. Деннис Ритчи из Bell Laboratories разработал язык Си.

Г. Кен Томпсон и Деннис Ритчи создали операционную систему UNIX.

Г. Фирма IBM (International Business Machines Corporation) сконструировала первый жёсткий диск типа "винчестер".

Альтаир 1974 г. Эдвард Робертс, молодой офицер ВВС США, инженер-электронщик, построил… Билл Гейтс и Пол Аллен

Г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 8086.

 

1979 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 8088. Корпорация IBM приобрела крупную партию этих процессоров для вновь образованного подразделения по разработке и производству персональных компьютеров.

1979 г. Фирма SoftWare Arts разработала первый пакет деловых программ VisiCalc (Visible Calculator) для персональных компьютеров.

Г. Корпорация Control Data выпустила суперкомпьютер Cyber (Сайбер) 205.

1981 г. Фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC на базе микропроцессора 8088. 1982 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 80286, содержащий 134 000… 1982 г. Митч Капор (Mitch Kapor) представил систему Lotus 1—2—3, которая победила в конкурентной борьбе Visicalc.

Г. Фирмы Sony и Phillips разработали стандарт записи компакт-дисков CD-ROM.

1984 г. Корпорация Apple Computer выпустила компьютер Macintosh на 32-разрядном процессоре Motorola 68000 — первую модель знаменитого впоследствии… 1984 г. Появилась некоммерческая компьютерная сеть FIDO. Ее создатели Том… 1985 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 80386,, насчитывающий уже 275000 транзисторов. Этот 32-разрядный…

Г. Бьярн Страуструп из Bell Laboratories опубликовал описание созданного им объектно-ориентированного языка С++.

Г. Американская фирма Poquet Computers Corporation представила новый компьютер класса Subnotebook — Pocket PC.

Г. Тим Бернерс-Ли предложил язык гипертекстовой разметки HTML (HyperText Markup Language) в качестве одного из компонентов технологии разработки распределенной гипертекстовой системы World Wide Web.

1989 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Intel 486 DX. Поколение процессоров i486 ознаменовало переход от работы на компьютере через командную строку к режиму "укажи и щелкни". Intel 486 стал первым микропроцессором со встроенным математическим сопроцессором, который существенно ускорил обработку данных, выполняя сложные математические действия вместо центрального процессора. Количество транзисторов — 1,2 млн.

Корпорация Microsoft выпустила графическую оболочку MS Windows 3.0.

1990 г. Выпуск и ввод в эксплуатацию векторно-конвейерной суперЭВМ "Эльбрус 3.1". Разработчики — Г.Г. Рябов, А.А. Соколов, А.Ю. Бяков. Производительность в однопроцессорном варианте — 400 мегафлопов.

Линус Торвальдс

1991 г. Финский студент Линус Торвальдс (Linus Torvalds) распространил среди пользователей Интернет первый прототип своей операционной системы Linux. Заинтересованные в этой работе программисты стали поддерживать Linux, добавляя драйверы устройств, разрабатывая разные продвинутые приложения и др. Атмосфера работы энтузиастов над полезным проектом, а также свободное распространение и использование исходных текстов стали основой феномена Linux. В настоящее время Linux — очень мощная система, к тому же — бесплатная.

Г. В этом году начался бурный рост популярности Internet и World Wide Web в связи с появлением web-браузера Mosaic, разработанного в Национальном центре по приложениям для суперкомпьютеров в Университете штата Иллинойс. Разработчики Эрик Бина и Марк Андриссен.

1993 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Pentium, который научил компьютеры работать с атрибутами "реального мира" — такими, как звук, голосовая и письменная речь, фотоизображения.

Г. Начало выпуска фирмой Power Mac серии фирмы Apple Computers — Power PC.

Г. Компания Netscape Communication выпустила браузер Netscape Navigator.

Г. Фирма Microsoft выпустила в свет операционную систему Windows 95.

1995 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Pentium Pro, насчитывающий 5,5 миллионов транзисторов. Процессор разрабатывался как мощное средство… 1997 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор Pentium II,насчитывающий 7,5… 1997 г. Компания Sun Microsystems приняла стандарт объектно-ориентированного языка программирования Java (произносится…

Г. Выпуск в свет операционной системы Windows 98.

Г. Появление 64-разрядного микропроцессора Mersed.

Г. Появление 64-разрядных микропроцессоров Itanium и AMD.

2000 г. Выпуск в свет операционной системы Windows 2000.

Какие компьютеры относятcя в первому поколению?

Электронная лампа Компьютер "Эниак". Первое поколение Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста,…

Какие компьютеры относятся ко второму поколению?

  Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в…  

В чем особенности компьютеров третьего поколения?

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало… Интегральная схема Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве…

Краткое описание процесса изготовления микросхем

2. Компьютер создаёт схемы расположения элементов на поверхности полупроводникового кристалла кремния. По этим схемам изготавливаются фотошаблоны —… 3. Засвеченные (или, наоборот, незасвеченные) участки лака меняют свои… 4. Последовательно меняя шаблоны и повторяя процедуры травления и легирования, создают один за другим слои будущей…

Что характерно для машин четвёртого поколения?

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что… В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных… C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы,…

Какими должны быть компьютеры пятого поколения?

Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны… В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки… Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный…

На какие типы делятся компьютеры по условиям эксплуатации?

Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации. Индустриальный компьютер Cпециальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного…

На какие типы делятся компьютеры по производительности и характеру использования?

Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора. Продвинутые модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров.… Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым…

Какие существуют типы портативных компьютеров?

Основные разновидности портативных компьютеров: Laptop Laptop (наколенник, от lap> — колено и top — поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным…