6. Основные принципы работы эвм д. Фон Неймана. Поколения эвм.

Дж. Фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ:

1. Система счисления двоичная

2. Организация памяти машины иерархическая

3. Арифметические устройства созданы на основе схем реализующих операцию сложения

4. Используется принцип хранимой программы

Программа состоит из набора определенных команд, которые записываются в ячейки памяти и при выполнении программ последовательно считываются и вводятся. 5 базовых элементов компьютера:

• Арифметико-логическое устройство (АЛУ)

• устройства управления (УУ)

• запоминающее устройство (ЗУ)

• Система ввода информации

• Система вывода информации

Описанная структура ЭВМ называется архитектурой Дж. Фон Неймана.

Поколения ЭВМ.

ЭВМ 1-го поколения в качестве элементарной базы использовали электрические лампы и реле. В 1948г были изобретены транзисторы и запоминающие устройства на магнитных сердечниках. На их основе созданы в сер. 50-х гг. ЭВМ 2-го поколения. В 1858г. Американский инженер Дж. Килби разработал 1-ю интегральную схему. В сер. 60-х 3-е поколение ЭВМ. Элементарные базы – микросхемы малой и средней интеграции. В 1971г. Американский инженер Мартиан Эдвард Хофор объединил основные элементы компьютера в один небольшой кремниевый чип, который называется микропроцессором. (Intel 4004). ЭВМ 4-го поколения строятся на интегральных микросхемах с большой степенью интеграции. Среди ЭВМ 4-го поколения появились ПК (Altair-8800, созданный в 1974г. Э. Робертсом). В настоящее время разрабатывается ЭВМ 5-го поколения. Характерная особенность – способность к самообучению, речевой ввод и вывод информации.

7. Развитие отечественной вычислительной техники.

В бывшем СССР работы по созданию ЭВМ были начаты перед Великой отечественной войной. Однако работы в этом направлении из-за войны были приостановлены. Разработка ЭВМ возобновилась в 1947 году в Институте электротехники Академии наук Украины под руководством Сергея Алексеевича Лебедева. В декабре 1948 года С.А.Лебедевым (независимо от Джона фон Неймана) были разработаны принципы построения ЭВМ, у которой программа хранилась в оперативной памяти. К концу 1949 г. были спроектированы общая компоновка машины и принципиальные схемы её блоков. В первой половине 1950 г. были изготовлены отдельные блоки и к концу 1950 г. закончена отладка созданного макета. В ноябре 1950 года был испытан макет первой отечественной ЭВМ - малой электронно-счетной машины (МЭСМ). В 1952 году она была введена в эксплуатацию. С помощью МЭСМ решались важнейшие научно-технические задачи: исследование термоядерных процессов, разработка космической и ракетной техники, проектирование дальних линий электропередач, разработка методов статистического контроля качества и др. В 1952 году была создана большая электронно-счетная машина (БЭСМ). В качестве элементной базы у этой машины использовались электронные лампы (первое поколение ЭВМ). Работы, имевшие для страны большое значение, проводились независимо несколькими организациями. В 1952 году стали действовать машины М-1 и М-2, созданные в коллективе, которым руководил член-корреспондент Академии наук СССР И.С.Брук. К ЭВМ первого поколения можно отнести: МЭСМ, БЭСМ, М-1, М-2, М-З, “Стрела”, “Минск-1”, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан". В то время появилось немало оригинальных конструкций и идей. В 1953 г. Н.П. Брусенцов предложил для построения ЭВМ использовать не традиционную двоичную систему счисления, а троичную систему счисления. Троичная СС в ряде случаев позволяла создавать более компактные (эффективные) программы. Машину, разработанную Н.П.Брусенцовым, назвали "Сетунь" - по имени речки, протекающей недалеко от Московского университета. Первая отечественная ЭВМ на полупроводниковых приборах (второе поколение ЭВМ) под названием "Днепр" была разработана в конце 50-х годов в Институте кибернетики АН Украины под руководством академика В.М.Глушкова. ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (1966 г.), разработанная под руководством С.А.Лебедева, была одной из самых производительных машин в мире. ЭВМ 2-го поколения: М-40(50,20,220,222), Урал-11 (14, 16), МИР-1, МИНСК-2 (12, 14, 22), БХМ-3(4,6). В СССР 1-м серийным компьютером на интегральных микросхемах (3-е поколение) – «Напри – 3» (1970). 3-е поколение ЭВМ: «Днепр – 2», МИР-2, Напри- 2. Элементарные базы 4-го поколения большие и сверх большие интеграционные микросхемы. ЭВМ 4-го поколения: ЭВМЕС – 1015 (1025…1066), СМ-1420(1600, 1700), ПЭВМ («Электроника»0501), многопроцессовый вычислительный комплекс «Эльбрус» ПЭВМ «Радио-86», «Специалист». Выпуск отечественных ЭВМ практически прекращается в начале 90-х.