Katika miongo ya hivi majuzi, ubinadamu umeingia katika enzi ya kompyuta. Kompyuta zenye akili na zenye nguvu, kwa kuzingatia kanuni za shughuli za hisabati, hufanya kazi na habari, kudhibiti shughuli za mashine za kibinafsi na tasnia nzima, kudhibiti ubora wa bidhaa na bidhaa anuwai. Katika wakati wetu, teknolojia ya kompyuta ni msingi wa maendeleo ya ustaarabu wa binadamu. Njiani kuelekea nafasi hii, njia fupi lakini yenye misukosuko ilipaswa kupitishwa. Na kwa muda mrefu mashine hizi ziliitwa si kompyuta, bali kompyuta (kompyuta).
Uainishaji wa Kompyuta
Kulingana na uainishaji wa jumla, kompyuta husambazwa kwa vizazi kadhaa. Sifa za kubainisha wakati wa kuainisha vifaa kwa kizazi fulani ni miundo na marekebisho yake binafsi, mahitaji kama hayo kwa kompyuta za kielektroniki kama kasi, ukubwa wa kumbukumbu, mbinu za udhibiti na mbinu za kuchakata data.
Bila shakausambazaji wa kompyuta kwa hali yoyote utakuwa wa masharti - kuna idadi kubwa ya mashine ambazo, kulingana na ishara fulani, zinazingatiwa mifano ya kizazi kimoja, na kulingana na wengine, ni ya moja tofauti kabisa.
Kwa sababu hiyo, vifaa hivi vinaweza kuainishwa kama hatua zisizolingana za uundaji wa miundo ya aina ya kompyuta ya kielektroniki.
Kwa vyovyote vile, uboreshaji wa kompyuta hupitia mfululizo wa hatua. Na uundaji wa kompyuta za kila hatua una tofauti kubwa kutoka kwa kila mmoja katika suala la msingi na kiufundi, usaidizi fulani wa aina fulani ya hisabati.
Kizazi cha kwanza cha kompyuta
Mashine za kompyuta za Kizazi 1 zilizotengenezwa mapema miaka ya baada ya vita. Sio kompyuta za elektroniki zenye nguvu sana ziliundwa, kulingana na taa za aina za elektroniki (sawa na katika mifano yote ya TV ya miaka hiyo). Kwa kiasi fulani, hii ilikuwa hatua ya uundaji wa mbinu kama hiyo.
Kompyuta za kwanza zilizingatiwa kuwa aina za majaribio za vifaa ambavyo viliundwa ili kuchanganua dhana zilizopo na mpya (katika sayansi mbalimbali na katika baadhi ya tasnia changamano). Kiasi na wingi wa mashine za kompyuta, ambazo zilikuwa kubwa kabisa, mara nyingi zilihitaji vyumba vikubwa sana. Sasa inaonekana kama ngano ya zamani na sio miaka halisi.
Kuanzishwa kwa data kwenye mashine za kizazi cha kwanza kulienda kwa njia ya kupakia kadi zilizopigwa, na usimamizi wa mpango wa mlolongo wa kazi za kutatua ulifanyika, kwa mfano, katika ENIAC - kwa njia ya kuingia. plugs na miundo ya nyanja ya kuweka typesetting.
Licha yakwa ukweli kwamba njia kama hiyo ya programu ilichukua muda mwingi kuandaa kitengo, kwa unganisho kwenye uwanja wa upangaji wa vizuizi vya mashine, ilitoa fursa zote za kuonyesha "uwezo" wa hesabu wa ENIAC, na kwa faida kubwa. ilikuwa na tofauti na mbinu ya mkanda wa kuchomwa, ambayo inafaa kwa mashine za aina ya relay.
Kanuni ya "kufikiri"
Wafanyikazi waliofanya kazi kwenye kompyuta za kwanza hawakuondoka, walikuwa karibu na mashine kila wakati na walifuatilia ufanisi wa zilizopo za utupu. Lakini mara tu angalau taa moja iliposhindwa, ENIAC ilinyanyuka papo hapo, kila mtu kwa haraka akatafuta taa iliyokatika.
Sababu kuu (ingawa ni takriban) ya uingizwaji wa mara kwa mara wa taa ilikuwa ifuatayo: inapokanzwa na mng'aro wa taa zilivutia wadudu, waliruka ndani ya kiwango cha ndani cha kifaa na "kusaidia" kuunda umeme mfupi. mzunguko. Hiyo ni, kizazi cha kwanza cha mashine hizi kiliathiriwa sana na athari za nje.
Ikiwa tunafikiri kwamba mawazo haya yanaweza kuwa ya kweli, basi dhana ya "mende" ("mende"), ambayo ina maana ya makosa na makosa katika programu na vifaa vya kompyuta vya maunzi, ina maana tofauti kabisa.
Vema, ikiwa taa za gari zilikuwa zikifanya kazi, wahudumu wa matengenezo wangeweza kurekebisha ENIAC kwa kazi nyingine kwa kupanga upya miunganisho ya waya takriban elfu sita. Anwani hizi zote zilibidi kubadilishwa tena wakati aina tofauti ya kazi ilipotokea.
Mashine za mfululizo
Kompyuta ya kwanza ya kielektroniki, ambayo ilianza kuzalishwa kwa wingi, ilikuwa UNIVAC. Ikawa aina ya kwanza ya kompyuta ya kielektroniki yenye madhumuni mengi. UNIVAC, ambayo ni ya 1946-1951, ilihitaji muda wa nyongeza wa µs 120, jumla ya kuzidisha 1800 µs, na mgawanyiko wa 3600 µs.
Mashine kama hizo zilihitaji eneo kubwa, umeme mwingi na zilikuwa na idadi kubwa ya taa za kielektroniki.
Hasa, kompyuta ya elektroniki ya Soviet "Strela" ilikuwa na taa 6400 za hizi na nakala elfu 60 za diode za aina ya semiconductor. Kasi ya kizazi hiki cha kompyuta haikuwa ya juu kuliko shughuli elfu mbili au tatu kwa sekunde, saizi ya RAM haikuwa zaidi ya Kb mbili. Kitengo cha M-2 pekee (1958) kilifikia RAM ya takriban KB nne, na kasi ya mashine ilifikia hatua elfu ishirini kwa sekunde.
kompyuta za kizazi cha pili
Mnamo 1948, transistor ya kwanza kufanya kazi ilipatikana na wanasayansi na wavumbuzi kadhaa wa Magharibi. Ilikuwa ni utaratibu wa kuwasiliana na uhakika ambapo waya tatu nyembamba za chuma ziliwasiliana na ukanda wa nyenzo za polycrystalline. Kwa hivyo, familia ya kompyuta tayari ilikua bora katika miaka hiyo.
Miundo ya kwanza ya kompyuta zinazobadilikabadilika zilitolewa katika nusu ya mwisho ya miaka ya 1950, na miaka mitano baadaye aina za nje za kompyuta ya kidijitali zilionekana zikiwa na vitendaji vilivyoboreshwa sana.
Sifa za Usanifu
Moja yaKanuni muhimu ya transistor ni kwamba katika nakala moja itaweza kufanya kazi fulani kwa taa 40 za kawaida, na hata hivyo itahifadhi kasi ya juu ya uendeshaji. Mashine hutoa kiasi kidogo cha joto, na karibu haitatumia vyanzo vya umeme na nishati. Katika suala hili, mahitaji ya kompyuta binafsi ya kielektroniki yameongezeka.
Sambamba na uingizwaji wa taratibu wa taa za kawaida za aina ya umeme na transistors bora, kumekuwa na ongezeko la uboreshaji wa mbinu ya kuhifadhi data inayopatikana. Upanuzi wa kumbukumbu unaendelea, na mkanda uliobadilishwa sumaku, ambao ulitumika kwa mara ya kwanza katika kizazi cha kwanza cha kompyuta za UNIVAC, umeanza kuboreka.
Inapaswa kuzingatiwa kuwa katikati ya miaka ya sitini ya karne iliyopita, njia ya kuhifadhi data kwenye diski ilitumiwa. Maendeleo makubwa katika matumizi ya kompyuta yalifanya iwezekane kupata kasi ya uendeshaji milioni moja kwa sekunde! Hasa, "Kunyoosha" (Great Britain), "Atlas" (USA) inaweza kuhesabiwa kati ya kompyuta za kawaida za transistor za kizazi cha pili cha kompyuta za elektroniki. Wakati huo, USSR pia ilitoa mifano ya hali ya juu ya kompyuta (haswa, BESM-6).
Kutolewa kwa kompyuta kulingana na transistors kulisababisha kupungua kwa ujazo, uzito, gharama za umeme na gharama ya mashine, pamoja na kuboreshwa kwa uaminifu na ufanisi. Hii ilifanya iwezekane kuongeza idadi ya watumiaji na orodha ya kazi zinazopaswa kutatuliwa. Kwa kuzingatia vipengele vilivyotofautisha kizazi cha pili cha kompyuta,watengenezaji wa mashine kama hizo walianza kuunda aina za algorithmic za lugha za uhandisi (haswa, ALGOL, FORTRAN) na aina za mahesabu za kiuchumi (haswa COBOL).
Mahitaji ya usafi kwa kompyuta za kielektroniki pia yanaongezeka. Katika miaka ya hamsini kulikuwa na mafanikio mengine, lakini bado yalikuwa mbali na kiwango cha kisasa.
Umuhimu wa OS
Lakini hata wakati huo, kazi kuu ya teknolojia ya kompyuta ilikuwa kupunguza rasilimali - muda wa kufanya kazi na kumbukumbu. Ili kutatua tatizo hili, walianza kubuni mifano ya mifumo ya uendeshaji ya sasa.
Aina za mifumo ya uendeshaji ya kwanza (OS) ilifanya iwezekane kuboresha otomatiki ya kazi ya watumiaji wa kompyuta, ambayo ilikuwa na lengo la kufanya kazi fulani: kuingiza data ya programu kwenye mashine, kuita watafsiri muhimu, kupiga simu. njia ndogo za kisasa za maktaba zinazohitajika kwa programu, n.k.
Kwa hiyo, pamoja na programu na taarifa mbalimbali, katika kompyuta za kizazi cha pili ilikuwa ni lazima kuondoka pia maagizo maalum, ambapo hatua za usindikaji na orodha ya data kuhusu programu na watengenezaji wake zilionyeshwa. Baada ya hayo, idadi fulani ya kazi za waendeshaji (seti zilizo na kazi) zilianza kuletwa kwenye mashine sambamba, katika aina hizi za mifumo ya uendeshaji ilikuwa ni lazima kugawanya aina za rasilimali za kompyuta kati ya aina fulani za kazi - njia ya multiprogramming. kufanya kazi ya kusoma data ilionekana.
Kizazi cha Tatu
Kwa sababu ya maendeleoTeknolojia ya kuunda saketi zilizounganishwa (ICs) za kompyuta iliweza kupata kuongeza kasi ya kasi na kiwango cha kuegemea kwa saketi zilizopo za semiconductor, pamoja na kupunguzwa tena kwa vipimo vyake, kiasi cha nguvu inayotumiwa na bei.
Aina zilizounganishwa za mizunguko midogo midogo sasa zilianza kutengenezwa kutoka kwa seti isiyobadilika ya sehemu za aina za elektroniki, ambazo zilitolewa kwa kaki za silicon zenye urefu wa mstatili, na zilikuwa na urefu wa upande mmoja usiozidi sentimita 1. Aina hii ya kaki (fuwele) huwekwa katika kesi ya plastiki ya kiasi kidogo, vipimo ndani yake vinaweza tu kuhesabiwa kwa kutumia uteuzi wa kinachojulikana. "miguu".
Kwa sababu hizi, kasi ya ukuzaji wa kompyuta ilianza kuongezeka kwa kasi. Hii ilifanya iwezekanavyo sio tu kuboresha ubora wa kazi na kupunguza gharama za mashine hizo, lakini pia kuunda vifaa vya aina ndogo, rahisi, ya gharama nafuu na ya kuaminika - kompyuta ndogo. Mashine hizi awali ziliundwa ili kutatua matatizo ya kiufundi sana katika mazoezi na mbinu mbalimbali.
Tukio kuu katika miaka hiyo lilizingatiwa kuwa uwezekano wa kuunganisha mashine. Kizazi cha tatu cha kompyuta kinaundwa kwa kuzingatia mifano ya mtu binafsi inayolingana ya aina tofauti. Kuongeza kasi nyingine zote katika ukuzaji wa programu za hisabati na anuwai huchangia uundaji wa programu za kundi kwa utatuzi wa shida za kawaida za lugha ya programu inayoelekezwa na shida. Kisha, kwa mara ya kwanza, vifurushi vya programu huonekana - aina za mifumo ya uendeshaji ambayo kizazi cha tatu cha kompyuta hutengenezwa.
Kizazi cha Nne
Uboreshaji unaoendelea wa vifaa vya kielektroniki vya kompyutailichangia kuibuka kwa saketi kubwa zilizounganishwa (LSI), ambapo kila fuwele ilikuwa na sehemu elfu kadhaa za aina ya umeme. Shukrani kwa hili, vizazi vilivyofuata vya kompyuta vilianza kuzalishwa, msingi wa msingi ambao ulipata kiasi kikubwa cha kumbukumbu na mzunguko wa kupunguzwa kwa utekelezaji wa amri: matumizi ya byte za kumbukumbu katika operesheni ya mashine moja ilianza kupungua kwa kiasi kikubwa. Lakini, kwa kuwa gharama za upangaji programu hazijapungua sana, kazi za kupunguza rasilimali za aina ya binadamu tu, na si za aina ya mashine, kama hapo awali, zimepewa kipaumbele.
Mifumo ya uendeshaji ya aina zilizofuata ilitolewa, ambayo iliwawezesha waendeshaji kuboresha programu zao moja kwa moja nyuma ya maonyesho ya kompyuta, hii imerahisisha kazi ya watumiaji, kama matokeo ambayo maendeleo ya kwanza ya msingi wa programu mpya yalionekana hivi karibuni. Njia hii ilipingana kabisa na nadharia ya hatua za awali za maendeleo ya habari, ambayo ilitumia kompyuta za kizazi cha kwanza. Sasa kompyuta zilianza kutumika sio tu kwa kurekodi idadi kubwa ya habari, lakini pia kwa uwekaji otomatiki na utayarishaji wa nyanja mbali mbali za shughuli.
Mabadiliko mwanzoni mwa miaka ya sabini
Mnamo 1971, saketi kubwa iliyojumuishwa ya kompyuta ilitolewa, ambapo kichakataji kizima cha kompyuta ya usanifu wa kawaida kilipatikana. Sasa imewezekana kupanga katika mzunguko mmoja mkubwa uliounganishwa karibu na nyaya zote za aina za elektroniki ambazo hazikuwa ngumu katika usanifu wa kawaida wa kompyuta. Hivyo, uwezekano wa uzalishaji wa wingi wa vifaa vya kawaida kwa ndogobei. Hiki kilikuwa kizazi kipya na cha nne cha kompyuta.
Tangu wakati huo, saketi nyingi za bei nafuu (zinazotumika katika kompyuta ndogo za kibodi) na saketi za kudhibiti zimetengenezwa ambazo zinafaa kwenye bodi moja au kadhaa kubwa za saketi zilizounganishwa zenye vichakataji, RAM ya kutosha na muundo wa miunganisho yenye aina ya mtendaji. vitambuzi katika mifumo ya udhibiti.
Programu zilizofanya kazi na udhibiti wa petroli katika injini za magari, na uhamishaji wa taarifa fulani za kielektroniki au kwa njia zisizobadilika za kuosha, zilianzishwa kwenye kumbukumbu ya kompyuta au kutumia aina mbalimbali za vidhibiti, au moja kwa moja kwenye makampuni ya biashara.
Miaka ya sabini iliona mwanzo wa utengenezaji wa mifumo ya kompyuta ya ulimwengu wote iliyochanganya kichakataji, kiasi kikubwa cha kumbukumbu, mizunguko ya miingiliano mbalimbali yenye utaratibu wa kutoa-ingizo ulio katika saketi kubwa iliyounganishwa ya kawaida (kinachojulikana kompyuta moja-chip) au, katika matoleo mengine, nyaya kubwa zilizounganishwa ziko kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa ya kawaida. Matokeo yake, wakati kizazi cha nne cha kompyuta kilipoenea, kurudiwa kwa hali ambayo ilikuwa imetokea katika miaka ya sitini ilianza, wakati kompyuta ndogo ndogo zilifanya sehemu ya kazi katika kompyuta kubwa za mfumo mkuu.
Sifa za kompyuta za kizazi cha nne
Kompyuta za kielektroniki za kizazi cha nne zilikuwa ngumu na zilikuwa na uwezo wa matawi:
- modi ya kawaida ya vichakataji vingi;
- programu za aina ya mfuatano-sambamba;
- aina za kiwango cha juu za lugha za kompyuta;
- kuibukamitandao ya kompyuta ya kwanza.
Ukuzaji wa uwezo wa kiufundi wa vifaa hivi ulibainishwa na masharti yafuatayo:
- Kawaida mawimbi ya kuchelewa kwa 0.7 ns/v.
- Aina inayoongoza ya kumbukumbu ni semicondukta ya kawaida. Kipindi cha kuzalisha taarifa kutoka kwa aina hii ya kumbukumbu ni 100-150 ns. Kumbukumbu - herufi 1012-1013.
Kutumia utekelezaji wa maunzi ya mifumo ya uendeshaji
Mifumo ya moduli imeanza kutumika kwa zana za aina ya programu.
Kompyuta ya kwanza ya kibinafsi ya kielektroniki iliundwa katika msimu wa kuchipua wa 1976. Kulingana na vidhibiti vilivyounganishwa vya 8-bit vya mzunguko wa kawaida wa mchezo wa kielektroniki, wanasayansi walitengeneza mashine ya kawaida ya mchezo wa Apple iliyoratibiwa na BASIC, ambayo ilipata umaarufu mkubwa. Mwanzoni mwa 1977, Apple Comp. ilionekana, na uzalishaji wa kompyuta za kwanza za kibinafsi za Apple duniani zilianza. Historia ya kiwango hiki cha kompyuta inaangazia tukio hili kama muhimu zaidi.
Leo, Apple inatengeneza kompyuta za kibinafsi za Macintosh, ambazo kwa njia nyingi hupita miundo ya Kompyuta ya IBM. Aina mpya za Apple zinajulikana sio tu kwa ubora wa kipekee, lakini pia kwa uwezo mkubwa (kwa viwango vya kisasa). Mfumo maalum wa uendeshaji pia umetengenezwa kwa ajili ya kompyuta kutoka Apple, ambayo inazingatia vipengele vyao vyote vya kipekee.
Kizazi cha tano cha kompyuta
Katika miaka ya themanini mchakato wa maendeleo ya kompyuta (vizazi vya kompyuta) unaingia katika hatua mpya - mashine za kizazi cha tano. Muonekano wa vifaa hivikuhusishwa na maendeleo ya microprocessors. Kutoka kwa mtazamo wa ujenzi wa mfumo, ugatuaji kamili wa kazi ni tabia, na kwa kuzingatia programu na misingi ya hisabati, harakati hadi kiwango cha kazi katika muundo wa programu ni tabia. Shirika la kazi za kompyuta za kielektroniki linakua.
Ufanisi wa kizazi cha tano cha kompyuta ni operesheni mia nane hadi mia na tisa kwa sekunde. Aina hii ya mashine ina sifa ya mfumo wa multiprocessor, ambayo inategemea microprocessors ya aina dhaifu, ambayo hutumiwa mara moja kwa wingi. Sasa kuna aina za kompyuta za kielektroniki za mashine ambazo zinalenga aina za hali ya juu za lugha za kompyuta.
