14. История развития эвм. Поколения компьютеров.

К 1 поколению относят машины, построенные на электронных лампах накаливания. В эту группу входят машины, созданные в период, начинающийся с электронной вычислительной машины EDSAC и заканчивающийся примерно в конце 50-х гг. Эти машины стоили очень дорого, занимали огромные площади, были не совсем надежны в работе, имели маленькую скорость обработки информации и могли хранить очень мало данных. Создавались они в единичных экземплярах и использовались в основном для военных и научных целей. Примеры машин 1 поколения - американские компьютеры UNIVAC, IBM-701, IBM-704, советские машины БЭСМ И М-20. Типичная скорость обработки данных для машин 1 поколения составляла 5-30 тысяч арифметических операций в секунду.

Ко 2 поколению относят машины, построенные на транзисторных элементах в период с конца 50-х и до 60-х гг. У этих машин значительно уменьшились стоимость и габариты, выросли надежность, скорость работы и объем хранимой информации. Примеры машин второго поколения - PDP-8. IBM-7094. CDC-6600 (США), ATLAS (Великобритания). БЭСМ-4, М-220, «Минск-32», БЭСМ-6 (СССР). Скорость обработки данных у машин 2 поколения возросла до 1 миллиона операций в секунду.

Машины 3 поколения выполнены на так называемых интегральных схемах. Площадь такой схемы - 1-3 см², но по своим функциональным возможностям интегральная схема эквивалентна сотням и тысячам транзисторных элементов. Из-за очень маленьких размеров и толщины интегральную схему иногда называют микросхемой, а также чипом. Благодаря переходу от транзисторов к интегральным схемам изменились стоимость, размер, надежность, скорость и емкость машин. Машины начали выпускаться семействами. Машины, входящие в семейство, имеют одинаковую логическую структуру, одни и те же способы работы с информацией, но различные параметры стоимости, скорости и объема хранимых данных. Это позволяет осуществлять широкий обмен программами и данными между разными пользователями без внесения в программы существенных изменений. Машины 3 поколения появились в середине 60-х гг. Это были машины семейства IBM/360. Популярность этих машин оказалась настолько велика, что во всем мире их стали копировать или выпускать похожие по функциональным возможностям и совпадающие по способам кодирования и обработки информации. Причем программы, подготовленные для выполнения на машинах IBM, с успехом выполнялись на их аналогах, так же как и программы, написанные для выполнения на аналогах, могли быть выполнены на машинах IBM. Такие модели машин принято называть программно-совместимыми. В нашей стране такой программно-совместимой с семейством IBM/360 была серия машин ЕС ЭВМ, в которую входило около двух десятков различных по мощности моделей. Начиная с 3 поколения, вычислительные машины становятся повсеместно доступными и широко используются для решения самых различных задач.

Характерным для этого времени явл-ся коллективное использование машин, так как они все еще достаточно дороги, занимают большие площади и требуют сложного и дорогостоящего обслуживания. Правда, доступ к возможностям машины уже организуется и с индивидуально используемых устройств - терминалов, кот-е находятся на некотором удалении от основного оборудования машины, иногда даже на рабочих местах пользователей. В состав терминала, как правило, входят клавиатура, используемая для набора данных и выполнения простейших операций по управлению работой компьютера, и дисплей, служащий для отображения текущей ситуации и полученных результатов вычислений. Как следует из описания функций терминалов, клавиатуры и дисплея, эти устройства относятся к группе устройств ввода-вывода. Носителями исходной информации все еще являются перфокарты и перфоленты, хотя уже значительный объем информации сосредоточивается на магнитных носителях - дисках и лентах. Скорость обработки информации у машин 3 поколения достигала нескольких миллионов операций в секунду.

В первой половине 70-х гг. происходит переход от обычных интегральных схем к схемам с большей плотностью монтажа — большим интегральным схемам (БИС). Если обычные интегральные схемы эквивалентны тысячам транзисторных элементов, то БИС заменяют уже десятки и сотни тысяч таких элементов. На фоне этого перехода произошло разделение до этой поры в общем-то единого потока развития средств вычислительной техники на две ветви. Одна ветвь продолжала старую тенденцию развития машин по линии наращивания мощности и надежности, а также по линии коллективного использования вычислительных мощностей. Считается, что машины этого направления образуют 4 поколение компьютеров. Среди них следует упомянуть семейство машин IBM/370, а также модель IBM 196, скорость которой достигла 15 миллионов операций в секунду. Отечественными представителями машин 4 поколения явл-я машины семейства «Эльбрус». Отличительная черта 4 поколения - наличие в одной машине нескольких (обычно 2-6, иногда до нескольких сотен и даже тысяч) центральных, главных устройств обработки информации - процессоров, кот-е могут дублировать друг друга или независимым образом выполнять вычисления. Такая структура позволяет резко повысить надежность машин и скорость вычислений. Другая важная особенность - появление мощных средств, обеспечивающих работу компьютерных сетей. Это позволило впоследствии создавать и развивать на их основе глобальные, всемирные компьютерные сети. Вторая ветвь развития средств вычислительной техники оказалась направленной на миниатюризацию и персонализацию средств обработки данных. Своим рождением это направление обязано появлению в 1971 г. первого микропроцессора Intel 4004. Микропроцессором считается процессор, реализованный на одной или нескольких интегральных схемах без потери функциональных свойств обычных процессоров, то есть устройств, обеспечивающих все необходимые операции по обработке данных.

Последним на сегодняшний день считается 5 поколение компьютеров. Было заявлено, что к началу 90-х гг. будет создано принципиально иное по стилю обработки информации и взаимодействия с пользователем поколение машин. Если ранее человек тщательно и подробно формулировал машине последовательность действий по обработке информации, то теперь машина по поставленной перед ней цели должна самостоятельно составить план действий и выполнить их. Такой способ решения задач принято называть логическим программированием. Кроме того, планировалось ввести общение с машиной на уровне естественного языка..