История развития ЭВМ. XX век

Министерство  образования и науки

ФГБОУ ВПО

«Дагестанский Государственный  Технический Университет»

 

Факультет ИиУ

Кафедра ПОВТиАС

 

 

 

 

Реферат

на тему:

“История развития ЭВМ. XX век”

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель: Шихнабиева Т.Ш.

Выполнил: студент  ФИиУ,

ПОВТиАС, У-941,

Адаев Б.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Махачкала 2013 

Начало XX века

 

1918 Русский ученый Бонч-Бруевич, Михаил Александрович и английские ученые Икклз Уильям и Джордан Фрэнк Уилфред (1919) независимо друг от друга создали электронное реле, названное англичанами триггером, которое сыграло большую роль в развитии компьютерной техники.

В 1930 Виннивер Буш (1890-1974) конструирует дифференциальный анализатор. По сути, это первая успешная попытка создать компьютер, способный выполнять громоздкие научные вычисления. Чаще всего его имя всплывает в связи с пророческой статьей "As we may think" (1945), в которой он описывает концепцию гипертекста.

В 1937 гарвардский математик Говард Эйкен предложил проект создания большой счетной машины. Спонсировал работу президент компании IBM Томас Уотсон, который вложил в нее 500 тыс.$. Проектирование Mark-1 началось в 1939 году, строило этот компьютер нью-йоркское предприятие IBM. Компьютер содержал около 750 тыс. деталей, 3304 реле и более 800 км проводов.

В 1946 Джон фон Нейман предложил ряд новых идей организации ЭВМ, в том числе концепцию хранения программы в запоминающем устройстве. В результате реализации идей фон Неймана была создана архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени.

В 1947 появилась счётная машина Mark-2, которая представляла собой первую многозадачную машину – наличие нескольких шин позволяло одновременно передавать из одной части компьютера в другую несколько чисел.

23 декабря 1947 сотрудники Bell Telephone Laboratories Джон Бардин и Уолтер Бремен впервые продемонстрировали свое изобретение, получившее название транзистор. Это устройство спустя десять лет открыло совершенно новые возможности.

В 1948 академик Лебедев, Сергей Алексеевич и Рамеев, Башир Искандарович предложили первый проект отечественной цифровой ЭВМ: сначала МЭСМ – малая электронная счетная машина (1951г, Киев), затем БЭСМ – быстродействующая электронная счетная машина (1952г., Москва). Параллельно с ними создавались Стрела, Урал, Минск, Раздан, Наири.

В 1952 началась опытная эксплуатация отечественного компьютера БЭСМ-1.

В СССР в 1952-1953 Ляпунов, Алексей Андреевич разработал операторный метод программирования (операторное программирование), а в 1953-1954 Канторович, Леонид Витальевич – концепцию крупноблочного программирования.

В 1955 увидел свет первый алгоритмический язык FORTRAN (FORmule TRANslator – переводчик формул). Он использовался для решения научно-технических и инженерных задач и разработан сотрудниками фирмы IBM под руководством Джон Бэкуса.

В 1958 Джек Килби из Texas Instruments и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor независимо друг от друга изобретают интегральную схему.

В 1959 под руководством Лебедева, Сергея Алексеевича создана машина БЭСМ-2 производительностью 10 тыс. опер./с. С ее применением связаны расчеты запусков космических ракет и первых в мире искусственных спутников Земли, а затем машина М-20 – для своего времени одна из самых быстродействующих в мире (20 тыс. опер./с.).

В 1960 году появился ALGOL (Algoritmic Language – алгоритмический язык), ориентированный на научное применение. В него введено множество новых понятий, например, блочная структура.

1963 – начало выпуска ЭВМ "Минск-32" с внешней памятью на сменных магнитных дисках. Появились машины второго поколения, построенные на неполупроводниковой элементной базе – на магнитных элементах. Так, в МГУ им. Ломоносова, Михаила Васильевича коллективом под руководством Брусенцова, Николая Петровича была создана машина Сетунь. Она является малогабаритной машиной, выполненной на магнитных элементах. Это одноадресная машина с фиксированной запятой. В качестве системы счисления в ней используется троичная система с цифрами 0, 1, -1.

В 1964 сотрудник Стэнфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши-манипулятора. Фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360, ставших первыми компьютерами третьего поколения. Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.

В 1967 под руководством Лебедева, Сергея Алексеевича и Мельникова Владимира Михайловича в ИТМ и ВТ создана быстродействующая вычислительная машина БЭСМ-6. За ним последовал "Эльбрус" – ЭВМ нового типа, производительностью 10 млн. опер./с.

1968 в США фирма "Барроуз" выпустила первую быстродействующую ЭВМ на БИСах (больших интегральных схемах) – В2500 и В3500.

В 1968-1970 профессор Никлаус Вирт создал в Цюрихском политехническом университете язык PASCAL, названный в честь Блеза Паскаля – первого конструктора устройства, которое теперь относится к классу цифровых вычислительных машин. PASCAL создавался как язык, который, с одной стороны, был бы хорошо приспособлен для обучения программированию, а с другой – давал бы возможность эффективно решать самые разнообразные задачи на современных ЭВМ.

 

Вторая половина XX века

 

29 октября 1969 принято считать днем рождения Сети. В этот день была предпринята самая первая, правда, не вполне удавшаяся, попытка дистанционного подключения к компьютеру, находившемуся в исследовательском центре Стэнфордского университета, с другого компьютера, который стоял в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Удаленные друг от друга на расстояние 500 километров.

В 1971 фирмой Intel создан первый микропроцессор – программируемое логическое устройство, изготовленное по технологии СБИС. В свет выходит первый карманный калькулятор Poketronic.

Деннис Ритчи разработал язык программирования C. Предыдущая версия называлась B.

1974 фирма Intel разработала первый универсальный восьмиразрядный микропроцессор 8080 с 4500 транзисторами.

В 1975 Джин Амдал разработал компьютер четвертого поколения на БИС – AMDAL-470 V/6. Гарри Килдалл разработал ОС CP/M. Молодой программист Пол Аллен и студент Гарвардского университета Билл Гейтс реализовали язык Бейсик. Впоследствии они основали фирму Microsoft.

В 1976 молодые американцы Стив Джобс и Стив Возняк организовали предприятие по изготовлению ПК Apple, предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей.

В 1980 году появился язык ADA. Он был создан во Франции по заказу американского министерства обороны как универсальный ЯП. В него включены такие возможности как системное программирование, параллельность.

1981 фирма IBM выпустила первый ПК IBM PC на базе микропроцессора 8088. 1982 г. Фирма Intel выпустила микропроцессор 80286.

В 1982 было положено начало серии х86.

В 1982 Питер Нортон случайно стер нужный файл с жесткого диска своего ПК. Восстановление файла оказалось сложным и кропотливым делом. Однако сложившаяся ситуация привела к тому, что Нортон создал программу, являющуюся прообразом сегодняшних утилит.

1984 корпорация Apple Computer выпустила компьютер Macintosh – первую модель знаменитого впоследствии семейства Macintosh c удобной для пользователя ОС, развитыми графическими возможностями, намного превосходящими в то время те, которыми обладали стандартные IBM-совместимые ПК с MS-DOS.

Sony и Philips разрабатывают стандарт CD-ROM-стандарт записи компакт-дисков. Также разработан стандарт DNS.

1985 фирма Intel выпустила 32-битный микропроцессор 80386, состоящий из 250 тыс. транзисторов. Фирма Microsoft выпустила первую версию графической операционной среды Windows. В тот же год произошло появление нового языка программирования C++ (1983).

Конец 80-х – конец эпохи советского компьютеростроения.

В 1989 Intel выпускает очередной чип – 80486. Это первый процессор с количеством транзисторов, превышающим 1 млн. Microsoft выпустила текстовый процессор WORD. Разработан формат графических файлов GIF.

В марте 1989 Тим Бернерс-Ли предложил концепцию новой распределенной информационной системы, которую назвал World Wide Web. Гипертекстовая технология должна была позволить легко "перепрыгивать": из одного документа в другой. В 1990 эти предложения были приняты, и проект стартовал. Тим Бернерс-Ли разработал язык HTML и прототип Всемирной паутины.

В 1991 фирма Microsoft выпустила ОС Windows 3.1. Разработан графический формат JPEG.

В 1992 появилась первая бесплатная ОС с большими возможностями – Linux. Финский студент Линус Торвальдс решил поэкспериментировать с командами процессора Intel 386 и то, что получилось, выложил в Internet. Сотни программистов из разных стран мира стали дописывать и переделывать программу. Она превратилась в полнофункциональную работающую ОС.

 

Последний этап

 

В 1993 фирма Intel выпустила 64-разрядный микропроцессор Pentium, который состоял из 3,1 млн. транзисторов и мог выполнять 112 млн. операций в секунду. Появился формат сжатия видео MPEG.

В 1996 фирма Microsoft выпустила Internet Explorer 3.0 – достаточно серьезного конкурента Netscape Navigator.

В 1998 браузер Internet Explorer становится частью ОС Windows 98. Представители Microsoft утверждают, что удалить браузер из ОС невозможно.

17 февраля 2000 выпущена окончательная версия Windows 2000 (также называемая Win2k, W2k или Windows NT 5.0) – это ОС семейства Windows NT компании Microsoft, предназначенная для работы на компьютерах с 32-битными процессорами.

Июнь 2000 – Компания IBM создала новый суперкомпьютер ASCI White – первый компьютер, производительность которого превышает 10 TFLOPS. Пиковая производительность суперкомпьютера – 12,3 TFLOPS; компьютер способен постоянно работать на скорости 3 TFLOPS.

 

Поколения ЭВМ

 

Первое поколение ЭВМ 

Первое  поколение (1945-1958) ЭВМ было построено на электронных лампах. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Применение вакуумно-ламповой технологии, делало их работу весьма ненадёжной. Такие ЭВМ имели большой вес и занимали большие территории, иногда целые здания. Для ввода-вывода данных использовались перфокарты и магнитные ленты.

Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения  состояло в основном из стандартных  подпрограмм, быстродействие они имели от 10 до 20 тыс. оп./сек.

Машины  этого поколения: ENIAC(США), МЭСМ(СССР), БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, "Стрела", "Минск-1", "Урал-1", "Урал-2", "Урал-3", M-20, "Сетунь", БЭСМ-2, "Раздан", IBM -701, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Например, машина "Стрела" состояла из 6400 электронных ламп и 60 тыс. штук полупроводниковых диодов. Их быстродействие не превышало 3 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб. Только у машины "М-2" (1958) оперативная память была 4 Кб, а быстродействие 20 тыс. операций в секунду.

 

Второе поколение ЭВМ

1959-1967. В качестве основного элемента были использованы полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны. Компьютеры стали более надежными, быстродействие повысилось, потребление энергии уменьшилось, уменьшились габариты.

С появлением памяти на магнитных сердечниках  цикл ее работы уменьшился до десятков микросекунд. Появились высокопроизводительные устройства памяти на магнитных дисках.

Кроме этого, появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны  первые ЯП высокого уровня – Фортран, Алгол. Быстродействие – 100-5000т. оп./с.

Примеры машин второго поколения: БЭСМ-6, Минск-22 – предназначены для решения  научно-технических и планово-экономических  задач; Минск-32 – для систем противоракетной  обороны; Урал-16 – ЭВМ общего назначения, ориентированные на решение инженерно-технических задач.

 

Третье поколение ЭВМ

1968-1973. Разработка интегральных схем – целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и сейчас используется в ПК в качестве оперативной. Применение интегральных схем увеличило возможности ЭВМ.

Центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ. Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независимо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.

Компьютеры  проектировались на основе интегральных схем малой (10-100 компонентов на кристалл) и средней степени интеграции (10-1000). Была реализована идея проектирования семейства компьютеров с одной и той же архитектурой, в основу которой положено главным образом ПО. В конце 60-х появились мини-компьютеры. В 1971 году появился первый МП. Быстродействие компьютеров 3-го поколения достигло порядка 1 млн. оп./с.

В эти  годы производство компьютеров приобретает  промышленный размах. Начиная с ЭВМ 3-го поколения, традиционным стала разработка серийных ЭВМ. Хотя машины одной серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были совместимы. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM. Были выпущены: ЕС-1022, ЕС-1030, ЕС-1033 и др.

Для серий  ЭВМ было сильно расширено ПО (ОС, ЯП высокого уровня, прикладные программы). В 1969 одновременно появились ОС Unix и язык программирования C.