1.1. Покоління комп'ютерів.

Основні принципи побудови електронних обчислювальних машин (ЕОМ), притім у дуже закінченому виді, були висловлені ще в 1937 р. американським фізиком болгарського походження Д.В. Атанасовым. Більш того, він почав першу спробу спроектувати і побудувати електронний комп'ютер. Цей комп'ютер, названий пізніше "АВС", був практично закінчений до 1942 р. Однак увести його в експлуатацію по різних причинах так і не удалося.

Перша ЕОМ заробила в 1945 р. Електронний інтегратор і обчислювач (ЭНИАК) –– так назвали першу ЕОМ її творці інженери Маучли і Эккерт. Будувалася машина при Пенсильванском університеті (США) в обстановці глибокої таємності, і тільки після закінчення війни в 1946 р. уперше відбулася публічна демонстрація ЕОМ.

У наступний період до 1955 р. відбувалося становлення обчислювальної техніки. У цей час визначилися основні принципи побудови ЕОМ. Потім з періодичністю 5-7 років відбувався перехід до ЕОМ принципово нових типів, що використовують більш зроблену елементну базу, що мають нову структуру, що розширює їхні можливості і забезпечує великі зручності при роботі з ними людини. У зв'язку з цим з'явилося поняття покоління ЕОМ.

Для ЕОМ першого покоління (40-і – початок 50-х років) характерні наступні ознаки. Будувалися вони на дискретних компонентах з використанням электровакуумных приладів, мали низьку надійність, у них застосовувалися запам'ятовуючі пристрої (ЗУ) на ультразвукових лініях затримки й електронно-променевих трубок. Орієнтувалися машини в основному на рішення науково-технічних задач, для яких характерні відносно невеликі обсяги вихідних даних і результатів рішення.

В ЕОМ другого покоління (середина 50-х – 60-і роки) як елементну базу застосовувалися дискретні компоненти і напівпровідникові прилади (транзистори і діоди), монтаж здійснювався з використанням друкованих плат, ЗУ виконувалися на тороидальных ферритовых сердечниках. Усе це підвищило швидкодію і надійність машин. В ЕОМ другого покоління забезпечувалася можливість обміну даними між ЕОМ і великим числом зовнішніх пристроїв. ЕОМ стали успішно застосовуватися і для рішення економічних задач.

В ЕОМ третього покоління (60-і роки) як елементну базу використовуються інтегральні мікросхеми. Завдяки цьому ЕОМ третього покоління в порівнянні з ЕОМ другого покоління мають менші габаритні розміри і споживану потужність, великі швидкодію і надійність, широко застосовуються в найрізноманітніших областях діяльності людини.

В ЕОМ четвертого покоління (70-і роки) як елементну базу використовуються інтегральні мікросхеми високого ступеня інтеграції - великі інтегральні схеми (БІС). З їхньою допомогою на одному кристалі можна створити пристрої, що містять тисячі і десятки тисяч транзисторів. Компактність вузлів при використанні БІС дозволяє будувати ЕОМ з великим числом обчислювальних пристроїв – процесорів (так називані многопроцессорные обчислювальні системи).

Важко указати формальна відмінність обчислювальної системи (ВР) і ЕОМ. Обчислювальну систему звичайно відрізняє спеціалізація, великий зв'язок із середовищем, широкі обчислювальні можливості. Так, дуже часто в обчислювальній системі використовують не один процесор, а трохи, утворити тим самим многопроцессорную (мультипроцессорную) систему. Як правило, ВР використовують для керування технологічним процесом у реальному масштабі часу, коли обробка інформації повинна вироблятися за час, що не перевищує час плину самого процесу. Від ВР у цьому випадку потрібно багато: велика швидкодія і високий рівень надійності, надзвичайна оперативність і "живучість", тобто здатність виконувати покладені на неї функції навіть при виході з ладу якихось елементів. Сучасні ЕОМ ще не забезпечують виконання цих вимог, тому приходиться створювати спеціалізовані обчислювальні системи.

До дійсного часу створені і розвиваються ЕОМ і обчислювальні системи п'ятого покоління. Ці ЕОМ мають високу продуктивність, компактністю і низькою вартістю (ці характеристики поліпшуються в кожнім наступному поколінні ЕОМ). Основна особливість ЕОМ п'ятого покоління складається в їхній високій інтелектуальності, що забезпечує можливість спілкування людини з ЕОМ природною мовою, здатності ЕОМ до навчання і т.д. Швидкодія ЕОМ п'ятого покоління досягає десятків і сотень мільярдів операцій у секунду, вони мають пам'ять у сотні мегабайт і будуються на сверхбольших БІС, на кристалі яких розміщаються мільйони транзисторів.