III поколение (1965-1980)

• на интегральных микросхемах (1958, Дж. Килби)

• быстродействие до 1 млн. операций в секунду

• оперативная памяти – сотни Кбайт

• операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора

• языки программирования Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи)

• совместимость программ

Подробно

• Элементная база: интегральные схемы, которые вставляются в специальные гнезда на печатной плате.

• Габариты: внешнее оформление ЕС ЭВМ схоже с ЭВМ второго поколения. Для их размещения также требуется машинный зал. А малые ЭВМ - это, в основном, две стойки приблизительно в полтора человеческих роста и дисплей. Они не нуждались, как ЕС ЭВМ, в специально оборудованном помещении.

• Производительность: от сотен тысяч до миллионов операций в секунду.

• Эксплуатация: несколько изменилась. Более оперативно производится ремонт обычных неисправностей, но из-за большой сложности системной организации требуется штат высококвалифицированных специалистов. Большую роль играет системный программист.

• Технология программирования и решения задач: такая же, как на предыдущем этапе, хотя несколько изменился характер взаимодействия с ЭВМ. Во многих вычислительных центрах появились дисплейные залы, где каждый программист в определенное время мог подсоединиться к ЭВМ в режиме разделения времени. Как и прежде, основным оставался режим пакетной обработки задач.

• Произошли изменения в структуре ЭВМ. Наряду с микропрограммным способом управления используются принципы модульности и магистральности. Принцип модульности проявляется в построении компьютера на основе набора модулей - конструктивно и функционально законченных электронных блоков в стандартном исполнении. Под магистральностью понимается способ связи между модулями компьютера, то есть все входные и выходные устройства соединены одними и теми же проводами (шинами). Это прообраз современной системной шины.

• Увеличились объемы памяти. Магнитный барабан постепенно вытесняется магнитными дисками, выполненными в виде автономных пакетов. Появились дисплеи, графопостроители.

IV поколение (с 1980 по …)

• компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС)

• суперкомпьютеры

• персональные компьютеры

• появление пользователей-непрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса

• более 1 млрд. операций в секунду

• оперативная памяти – до нескольких гигабайт

• многопроцессорные системы

• компьютерные сети

• мультимедиа (графика, анимация, звук)

Следует особо отметить одну из самых значительных идей, воплощенных в компьютере на данном этапе: использование для вычислений одновременно нескольких процессоров (мультипроцессорная обработка). 

V поколение (проект 1980-х, Япония)

Цель – создание суперкомпьютера с функциями искусственного интеллекта

• обработка знаний с помощью логических средств (язык Пролог)

• сверхбольшие базы данных

• использование параллельных вычислений

• распределенные вычисления

• голосовое общение с компьютером

• постепенная замена программных средств на аппаратные

Проблемы:

• идея саморазвития системы провалилась

• неверная оценка баланса программных и аппаратных средств

• традиционные компьютеры достигли большего

• ненадежность технологий

• израсходовано 50 млрд. йен

Проблемы и перспективы

Проблемы:

• приближение к физическому пределу быстродействия

• сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности

Перспективы:

• квантовые компьютеры

  • эффекты квантовой механики

  • параллельность вычислений

  • 2006 – компьютер из 7 кубит

• оптические компьютеры («замороженный свет»)

• биокомпьютеры на основе ДНК

  • химическая реакция с участием ферментов

  • 330 трлн. операций в секунду

Вопросы и задания

I. Ответьте на следующие вопросы:

1. Кто разработал идею механической машины с программным управлением?

2. Установите хронологическую последовательность изобретения перечисленных приспособлений для счета:

___Аналитическая машина Ч. Беббиджа

___Арифмометр "Паскалина"

___Абак

___Счеты

3. Как называются все типы и модели электронно-вычислительных машин, построенные на одних и тех же научных и технических принципах?

4. Что является основой классификации ЭВМ по поколениям?

5. Кто считается основоположником отечественной электронно-вычислительной техники?

6. Что является элементной базой ЭВМ первого поколения?

7. Программирование ЭВМ первого поколения выполняется:

1) на структурных языках программирования

2) на объектно-ориентированных языках программирования

3) на языке машинных кодов

4) на языках высокого уровня

8. Установите соответствие между поколениями ЭВМ и основными составляющими элементной базы:

Укажите соответствие для всех 4 вариантов ответа:

1) Интегральные схемы (микросхемы)

2) БИС, СБИС, микропроцессоры

3) Транзисторы

4) Электронные лампы

__ I поколение

__ II поколение

__ III поколение

__ IV поколение

9. Продолжите фразу: "Деление электронной вычислительной техники на поколения обусловлено..."

10. Программирование ЭВМ второго поколения выполняется:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) на алгоритмических языках программирования

2) на объектно-ориентированных языках программирования

3) на национальных языках

4) на специальном международном языке

11. Принципы модульности и магистральности были впервые реализованы в ЭВМ:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) 1-го поколения

2) 2-го поколения

3) 3-го поколения

4) 4-го поколения

II. Подготовьте сообщения по темам:

1. квантовые компьютеры,

2. оптические,

3. биокомпьютеры,

4. искусственный интеллект.

5. современные суперкомпьютеры

и подберите видео или графическое сопровождение к ним.