Класифікація за елементною базою

До першого покоління звичайно відносять машини, створені на рубежі 50-х років. У їх схемах використовувалися електронні лампи. Ці комп'ютери були величезними, незручними і занадто дорогими машинами, які могли придбати тільки великі корпорації й уряди. Лампи споживали величезну кількість електроенергії і виділяли багато тепла.

Набір команд був невеликий, схема арифметико-логічного пристрою і пристрою керування досить прості, програмне забезпечення практично було відсутнє. Показники обсягу оперативної пам'яті і швидкодії були низькими. Для введення-виведення використовувалися перфострічки, перфокарти, магнітні стрічки і пристрої друку.

Швидкодія порядку 10-20 тисяч операцій у секунду.

Але це тільки технічна сторона. Дуже важлива й інша – способи використання комп'ютерів, стиль програмування, особливості математичного забезпечення.

Програми для цих машин писалися мовою конкретної машини. Математик, що склав програму, сідав за пульт керування машини, вводив і налагоджував програми і одержував результати. Процес налагодження був найбільш тривалим за часом.

Незважаючи на обмеженість можливостей, ці машини дозволили виконати складні розрахунки, необхідні для прогнозування погоди, рішення задач атомної енергетики й ін.

Досвід використання машин першого покоління показав, що існує величезний розрив між часом, що витрачається на розробку програм, і часом безпосередніх обчислень.

Ці проблеми почали вирішувати шляхом інтенсивної розробки засобів автоматизації програмування, створення систем обслуговуючих програм, що спрощують роботу на машині і збільшують ефективності її використання. Це, у свою чергу, вимагало значних змін у структурі комп'ютерів, спрямованих на те, щоб наблизити її до нових експлуатації комп'ютерів.

Вітчизняні машини першого покоління: МЕСМ (мала електронна рахункова машина), БЕСМ, Стріла, Урал, М-20.

Друге покоління комп'ютерної техніки – машини, сконструйовані приблизно в 1955-65 р. Характеризуються використанням у них як електронних ламп, так і дискретних транзисторних логічних елементів. У цей час став розширюватися діапазон устаткування введення-виведення, з'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, магнітні барабани і перші магнітні диски.

Швидкодія – до сотень тисяч операцій в секунду, обсяг пам'яті – до декількох десятків тисяч слів.

З'явилися мови програмування високого рівня, засоби яких допускають опис усієї необхідної послідовності обчислювальних дій у вигляді, що легко сприймається людиною.

Зявилися програми-транслятори, набори бібліотечних програм для рішення різноманітних математичних задач. З'явилися моніторні системи , що керують режимом трансляції і виконання програм. З моніторних систем надалі виросли сучасні операційні системи.

Для деяких машин другого покоління вже були створені операційні системи з обмеженими можливостями.

Машинам другого покоління була властива програмна несумісність, що ускладнювало організацію великих інформаційних систем. Тому в середині 60-х років намітився перехід до створення комп'ютерів, програмно сумісних і побудованих на мікроелектронній технологічній базі.

Машини третього покоління створені приблизно після 60-x років. Оскільки процес створення комп'ютерної техніки йшов безупинно, і в ньому брало участь безліч людей з різних країн, що мають справу з рішенням різних проблем, важко і даремно намагатися встановити, коли "покоління" починалося і закінчувалося. Можливо, найбільш важливим критерієм розходження машин другого і третього поколінь є критерій, заснований на понятті архітектури.

Машини третього покоління – це сімейства машин з єдиною архітектурою, тобто програмно сумісних. Як елементну базу в них використовуються інтегральні схеми, що також називаються мікросхемами.

Машини третього покоління мають розвинуті операційні системи Вони мають можливості мультіпрограммування, тобто одночасного виконання декількох програм. Багато задач керування пам'яттю, пристроями і ресурсами стала брати на себе операційна система або безпосередньо сама машина.

Приклади машин третього покоління – сімейства IBM-360, IBM-370, ЄС ЕОМ (Єдина система ЕОМ), СМ ЕОМ (Сімейство малих ЕОМ) і ін.

Швидкодія машин всередині сімейства змінюється від декількох десятків тисяч до мільйонів операцій у секунду. Ємність оперативної пам'яті

Четверте покоління – це теперішнє покоління комп'ютерної техніки, розроблене після 120030 року.

Найбільш важливий у концептуальному відношенні критерій, по якому ці комп'ютери можна відокремити від машин третього покоління, полягає в тому, що машини четвертого покоління проектувалися для ефективного використання сучасних мов високого рівня та спрощення процесу програмування для користувача.

В апаратурному відношенні для них характерно широке використання інтегральних схем як елементної бази, а також наявність швидкодіючих запам'ятовуючих пристроїв з довільною вибіркою, ємністю в десятки мегабайт.

C точки зору структури машини цього покоління представляють собою багатопроцесорні та багатомашинні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Швидкодія складає до декількох десятків мільйонів операцій у секунду, ємність оперативної пам'яті порядку 1 - 64 Мбайт.

Для них характерні:

• застосування персональних компютерів;

• телекомунікаційна обробка даних;

• компютерні мережі;

• широке застосування систем управління базами даних;

• елементи інтелектуального поводження систем обробки даних і пристроїв.

Розробка наступних поколінь комп'ютерів базується на основі великих інтегральних схем підвищеного ступеня інтеграції, використання оптоелектронних принципів .

Розвиток йде також по шляху "інтелектуалізації" комп'ютерів, зменшення бар'єра між людиною і комп'ютером. Комп'ютери будуть здатні сприймати інформацію з рукописного чи друкованого тексту, із бланків, з людського голосу, дізнаватися користувача по голосі, здійснювати переклад з однієї мови на іншій.

У комп'ютерах п'ятого покоління відбудеться якісний перехід від обробки даних до обробки знань.