1. История эвм
Начало XIX века – «разностная» машина (машина должна считать автоматически)
Одним из известных людей в истории вычислительной техники стал английский ученый Чарльз Бэббидж. Он занимался разработкой «аналитической» машины – решение произвольных вычислительных задач. Но полностью создать эту машину ему не удалось. Идеи Бэббиджа намного опередили его эпоху. Все современные ЭВМ похожи на машину Бэббиджа.
Машина должна обладать:
1. ЗУ для хранения чисел («склад»)
2. устройство, способное выполнять арифметические операции («мельница»)
3. устройство, управляющее последовательностью действий машины
4. устройство ввода-вывода информации
Ввод информации и управление вычислительным процессом Бэббидж предполагал с помощью перфокарты.
Бэббидж высказал мысль о возможности изменения хода вычислительной взаимозависимости от промежуточного результата. Для того, чтобы заставить машину выполнять необходимые вычисления, нужно было составить для нее программу, т.е. последовательность инструкций для всех ее устройств.
Первые программы были составлены талантливым математиком Адой Лавлейн (дочерью поэта Байрона). Эти программы существуют только на бумаге, т.к. сама машина так и не была построена, и не было возможности выполнять эти программы.
Через 100 лет после Бэббиджа началась новая эпоха.
В 1937 году А. Атанасов приступил к созданию ЭВМ, предназначенной для решения задач математической физики.
Одновременный проект большой релейновской машины предложил сотрудник Гарвардского университета Г. Айкен.
Первым электронно-механическим устройством, примененным в счет машины, было реле (имелось 2 состояния замкнутый и разомкнутый)
Паскаль доказал, что мобильное положение чисел может быть основой сложного счисления.
Лейбниц описал арифметические действия в двоичной системе. Поскольку реле может быть только в 1 из 2 состояний, то это означало Да или Нет
есть импульс – Да
нет импульса – Нет
Т.о. из однотипного реле стало возможно набирать комбинации микросхем, пригодных практически для любой операции.
2. Первые эвм
Первая ЭВМ была разработана в 1945 году.
Электронный интегратор и вычислитель ENIAC – так назвали первую ЭВМ. ЕЕ создали инженеры Маучли и Эккерт. Она строилась в Пенсильванском университете (США) в обстоятельствах секретности. После войны в 1946 году впервые состоялась публичная демонстрация ЭВМ.
ENIAC был, по существу, первой работающей машиной, в которой весь комплекс вычислительных работ, т.е. запоминание и хранение информации было реализовано в электронных схемах.
Трехмерные ячейки на электронных лампах использовались в машинах практически во всех устройствах и агрегатах, что позволило резко увеличить скорость всех операций. Эта первая машина во многом отличалась от привычных нам современных ЭВМ. В ней имелся ряд специализированных устройств, предназначенных для деления, извлечения квадратного корня, умножения и т.д.
Общее управление ими осуществлялось центральным программным блоком. Но самой программы, которая существует в настоящее время, еще не было.
Программирование осуществлялось путем коммуникации отдельных блоков машины с помощью специальных кабелей штекеров и механических переключателей.
Описание ENIAC
1. Сложное громадное сооружение массой более 30 т занимало зал S=150м
2. 40 отдельных панелей содержали одних ламп и реле 20 тыс
3. Для питания одной такой машины требовалась отдельная электростанция
4. От 1000 ламп создавалась такая t, с которой нелегко было справиться
Но, несмотря на недостатки, ENIAC показал возможности, которая таит в себе новая электронная вычислительная техника. Еще в недрах первой электронной машины стала зарождаться идея принципиально новой ЭВМ, создание которой связано с именем одного из выдающихся математиков и естествоиспытателей XX века Джоном фон Нейманом