История компьютера  
Все о компьютере     
 

Главная страница | История | Hardware | Software | Приложения | На последок
     

Выберите главу:
  1. История вычислительной техники
  2. Первый компьютер
  3. Дальнейшее развитие
  4. Новая компьютерная эра
  5. Пентиумы

Вниз

История вычислительной техники (вверх)

История вычислительной техники началась едва ли не раньше, чем окончательно сформировалась понятие числа. Неспроста в некоторых языках слово "цифра" происходит от слова "палец" - поначалу счет был неотделим от загибания пальцев. Пальцы стали первой вычислительной техникой. Великий переворот в вычислительной технике произошел с изобретением абака. Даже если вы не слышали этого слова, вы встречали, и не раз, русскую разновидность этого прибора - счеты. Абак долгое время играл особую роль в арифметике (как в геометрии - циркуль и линейка): задача считалось решенной, только если было указано, как необходимые вычисления выполнить на абаке. Существовала целая наука о счете на этой машине; особенно большой вклад в ее развитие внес французский ученый Герберт (950-1003), под конец жизни ставший папой римским Сильвестром II.

  
Древнегреческий абак | Русский счет начала XIV века

Но вычисления с развитием торговли, банковского дела, техники становились все более трудоемкими, и мысль поручить счет машине оставалось привлекательной. Многие умы занимались этой проблемой. Около 1632 году немецкий ученый Вильгельм Шиккард, профессор математики и восточных языков в Тюбингене, сконструировал первый в истории счетный механизм. Вскоре, в 1642 году, великий французский ученый Блез Паскаль (1623-1662) создал свою счетную машину, которая умела складывать и вычитать. Но другой ученый Готфнид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) создал машину которая еще умела умножать и делить. Наконец, в первой половине XIX века англичанин Чарльз Бэббидж (1791-1871) разработал конструкцию машины, во многим причинам достойной называться первым компьютером.

Первый компьютер (вверх)

Первый компьютер и был, и не был. Не был потому, что его автор Чарльз Бэббидж не смог его построить: в то время (он начал свою работу в 1834 году) подобная машина могла быть только механической. Но точность изготовлении деталей была слишком высока по их меркам. Поэтому финансирование проекта прекратилась. Но все же первый компьютер был - не осуществленный, но продуманный до мелочей и тщательно вычерченный. Кроме чертежей, осталась еще и подробное словесное описание, составленной сотрудницей Бэббиджа Августой Адой Лавлейс, разработанная ею язык программирования и несколько первых в истории программ (перфокарты, машина Бэббиджа была способна выполнять программы). Его основные части были теми же, что и в каждом современном компьютере: устройства ввода данных (клавиатура); запоминающее устройство, способное хранить исходные данные; арифметическое устройство (-,+,·,:); устройство для вывода результата.

  
Чарльз Бэббидж | Ада Лавлейс

Дальнейшее развитие (вверх)

Дальнейшее развитие науки и техники позволили в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. В феврале 1944 на одном из предприятий IBM в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина "Марк-1". Это был монстр весом около 35 тонн. "Марк-1" был основан на использовании электромеханических реле и оперировал десятичными числами, закодированными на перфоленте. Машина могла манипулировать числами длиной до 23 разрядов. Для перемножения двух 23-разрядных чисел ей было необходимо четыре секунды. Но электромеханические реле работали недостаточно быстро. Поэтому уже в 1943 американцы начали разработку альтернативного варианта — вычислительной машины на основе электронных ламп. В 1946 была построена первая электронная вычислительная машина ENIAC. Ее вес составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 квадратных метров площади. Вместо тысяч электромеханических деталей ENIAC содержал 18 тысяч электронных ламп. Считала машина в двоичной системе и производила пять тысяч операций сложения или триста операций умножения в секунду. Но лампы часто ломались и Для их замены в 1947 американцы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Брэдфорд Шокли предложили использовать изобретенные ими стабильные переключающие полупроводниковые элементы —транзисторы.

Новая компьютерная эра (вверх)

С активным внедрением транзисторов в 1950-х годах связано рождение второго поколения компьютеров. Один транзистор был способен заменить 40 электронных ламп. В результате быстродействие машин возросло в 10 раз при существенном уменьшении веса и размеров. В компьютерах стали применять запоминающие устройства из магнитных сердечников, способные хранить большой объем информации. В 1959 были изобретены интегральные микросхемы (чипы), в которых все электронные компоненты вместе с проводниками помещались внутри кремниевой пластинки. Применение чипов в компьютерах позволяет сократить пути прохождения тока при переключениях, и скорость вычислений повышается в десятки раз. Существенно уменьшаются и габариты машин. Появление чипа знаменовало собой рождение третьего поколения компьютеров.

В середине 1970-х годов начинают предприниматься попытки создания персонального компьютера — вычислительной машины, предназначенной для частного пользователя. Во второй половине 1970-х годов появляются наиболее удачные образцы микрокомпьютеров американской фирмы Эппл (Apple), но широкое распространение персональные компьютеры получили с созданием в августе 1981 фирмой IBM модели микрокомпьютера IBM PC. Применение принципа открытой архитектуры, стандартизация основных компьютерных устройств и способов их соединения привели к массовому производству клонов IBM PC, широкому распространению микрокомпьютеров во всем мире.

Пентиумы (вверх)

В 1993 фирма Intel объявила о начале промышленных поставок процессора Pentium с тактовой частотой 66 и 60 МГц. Системы, построенные на базе Pentium, полностью совместимы с персональными компьютерами, использующими микропроцессоры ранних поколений i8088, i80286, i80386, i80486. Новая микросхема содержала около 3,1 млн. транзисторов и имела 32-разрядную адресную и 64-разрядную внешнюю шину данных. Архитектура Pentium содержит два арифметико-логических устройства, благодаря чему две команды могут быть выполнены за один такт синхронизации. Уже первый Pentium имел два раздельных кэша по восемь килобайт: один для команд, другой — для данных. Pentium стал первым массовым процессором Intel с суперскалярной архитектурой и динамическим предсказанием переходов в исполняемых программах. При разработке Pentium была существенно повышена производительность модуля вычислений с плавающей запятой, добавлена аппаратная поддержка самотестирования, текущего контроля производительности и расширенной отладки. Благодаря встроенному в Pentium контроллеру прерываний многопроцессорных систем получили распространение двухпроцессорные серверы и рабочие станции на его основе. Первые Pentium выпускались до конца 1997. В дальнейшем фирма Интел производила модификации этого микропроцессора — Pentium 2, Pentium 3, Pentium 4.

Современный персональный компьютер

Вверх