Тема 3. История развития эвм (поколения вычислительных машин, классы вычислительных машин и их основные характеристики).

1. Поколения эвм.

1я вычисл. механическая машина (Паскаль 1642 г.) выполняла только операции + и -. Характерной чертой выч. машин «0» поколения является отсутствие электронных элементов в вычис­лительных машинах, теоретической и технологической базы для создания ЭВМ, а также отсутствие в сознании необходи­мости применения вычислительной техники.

Смена поколений ЭВМ обусловлена: потребностями в компьютеризации сферы пр-ва и систем упр-я, развитием теории и производственных возможностей для выпуска новых ЭВМ.

ЭВМ 1го поколения (1945-1955) Применяли логичес­кие схемы, построенные на основе электронных вакуумных ламп с нитью накала, а в ОЗУ использовались магнитные барабаны, акустические ультразвуковые ртутные и электромагнитные линии задержки, ЭЛТ, магнитные ферритовые сердечники. В качестве ВЗУ применялись накопители на магнитных лентах, перфокартах, перфолентах и штекерные коммутаторы. Тактовая частота работы ЭВМ была низ­кой. Надежность работы ЭВМ не пре­вышала нескольких десятков часов наработки на отказ. Основным пользователем ЭВМ был программист, который использовал ЭВМ для решения расчетных задач. Средства программирования для ЭВМ 1го поколения практически отсутствовала. Все программы составлялись в машинных кодах, были привязаны к определенной модели ЭВМ. Это создавало узкую специализацию программистов, не обеспечивало переносимости программ на другие модели ЭВМ.

ЭВМ 2го поколения (1955—1965) Связано с переходом к транзисторной элементной базе. Блочный принцип конструирования ЭВМ позволил подклю­чать большое число разнообразных внешних устройств, что обес­печивало гибкость использования компьютеров. Повысилась так­товая частота работы электронных схем компьютеров, снизились напряжение питания схем, выросла надежность работы (до нескольких сотен часов наработки на отказ). Впервые стали применяться внешние накопители на жестких магнитных дисках.

В 1964 г. появился первый монитор для компьютера— монохромный дисплей с экраном. Устройство управления ЭВМ поддерживало систему прерываний программ, многопрограммную работу и параллельность работы устройств машины. Появились авто­номные устройства управления, создана 1я комп. игра, первые СУБД.

Благодаря серийному выпуску компьютеров произошло снижение стоимости машинного времени, что позволило перейти к широкому использованию ЭВМ для всевозможных задач: научно-технических расчетов, управления производством, организационного управления. Появились первые автоматизированные системы управления предприятиями и системы автомати­ческого управления технологическими процессами.

ЭВМ 3го поколения (1965—1980) Удешевление стоимости элементной базы→массовое производство компьютеров. Появились первые многома­шинные комплексы, системы телеобработки данных — прообразы компьютерных сетей, а затем глобальные, региональные и локаль­ные вычислительные сети. Произошел качественный рост техни­ческих параметров компьютеров, развивалась функциональность ЭВМ. В операционных системах стали применяться режимы раз­деления времени, диалоговой обработки данных. В качестве ВЗУ стали широко использоваться дисковые накопители. Операционная система поддерживала технологию использования виртуальной памяти.

Ввиду существенного усложнения как аппаратной, так и логи­ческой структуры ЭВМ третьего поколения стали называть сис­темами. Для установки и размещения ЭВМ требовалось отдельное поме­щение (или даже несколько), с системами вентиляции и охлаждения. Для ЭВМ 3го поколения были созданы достаточно мощные ОС, системы автоматизации программирования, прерывания про­грамм, режимы работы с разделением машинного времени, работы в реальном времени, мультипрограммный режим работы, интер­активный режим для конечного пользователя, появилось видеотерминальное устройство (видеомонитор или дисплей).

Системы телеобработки информации на базе ЭВМ обеспечили пользователям удаленный доступ к ЭВМ, создавались абонентские пункты и вычислительные центры коллективного пользования, были организованы информационно-вычислительные сети раз­личного типа и назначения, благодаря которым акцент в использо­вании машин стал смещаться в сторону информационной работы. В систему команд были введены многие операции работы с коди­рованной буквенной информацией, активно стала использоваться специальная единица информации — байт. Большое развитие полу­чили и разнообразные устройства ввода/вывода информации.

ЭВМ 4го поколения (1980—2000) Построенные на основе сверхбольших интегральных схем, были созданы и первые микро- и суперЭВМ для высокопроизводительных вычислений. Компьютеры получили дружественное программное обеспечение, созданы ОС с графическим интерфейсом. Осо­бенно усложнилось прикладное программное обеспечение. Развива­лась технология программирования, появились развитые системы и инструментальные среды пользователя. В середине 1980-х гг. стали бурно развиваться компьютерные сети для ПК, сетевые ОС, решались вопросы защиты информации от несанкционирован­ного доступа.

Начиная с 1980 г. практически все ЭВМ создаются на основе микропроцессоров, а самым востребованным компьютером стал персональный.

1й ПК был создан в 1976 г. (Стив Джобс). Технологии производства компьютеров и программного обеспечения развиваются стремительно, компью­теры проникли во все сферы производства и управления, стали неотъемлемой частью систем образования, социальной сферы и быта. Применение множества автоматизир-х систем упр-я (АСУ), развитие средств коммуникаций способствовали гло­бализации экономики.

ЭВМ 5го поколения (с 2000 г.) К началу XXI в. в мире сформировались гиганты компьютерной индустрии, сло­жился глобальный рынок компьютерных технологий. ЭВМ 5го поколения — это компью­теры на сверхсложных микропроцессорах, одновременно выполняющие десятки последователь­ных инструкций программы. Они имеют сотни параллельно рабо­тающих процессоров, позволяющих строить системы обработки данных и знаний, и являются эффективными сетевыми компью­терными системами.