Файл: История развития средств вычислительной техники (Характеристика поколений ЭВМ).pdf
Добавлен: 29.06.2023
Просмотров: 105
Скачиваний: 3
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. История развития средств вычислительной техники
1.1. Этапы развития средств вычислительной техники
1.2. Характеристика поколений ЭВМ
Глава 2. Современная вычислительная техника и ее роль в современной жизни человека
2.1. Современная вычислительная техника
2.2. Роль вычислительной техники в современной жизни человека
Глава 2. Современная вычислительная техника и ее роль в современной жизни человека
2.1. Современная вычислительная техника
В современном мире компьютеры способны воспринимать информацию с печатного или рукописного текста, с бланков, с человеческого голоса. Они могут узнавать пользователя по голосу, также они способны осуществлять перевод с одного языка на другой. Это дает возмодность пользоваться компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой сфере. Прогресс, который достиг искусственный интеллект, используют в деловом мире и промышленности. Экспертные системы и нейронные сети удачно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Служат человеку генетические алгоритмы (используются, к примеру, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, быт, производство – везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. [9]
В 1993 году на рынок поступило достаточно перспективное устройство – карманный компьютер Newton. Изначально проект Newton не был предназначен для создания карманного компьютера. Похожего устройства на КПК, в 1992 году не было. Данное устройство было настоящим прорывом. Его пользователи получили возможность работать в любом удобным для них месте. Но, хотя Apple Newton производился шесть лет, он так и не добился грандиозного успеха. Причин для этого было несколько, во-первых, слишком завышенная стоимость устройства. Во-вторых, данное устройство не было таким уж карманным, по размерам Newton больше того же Iphone примерно в 2 раза. Одним из главных новшеств, которое позже стало применятся повсеместно, явилось распознавание рукописного текста. Данная функция работала далеко не всегда стабильно. В результате Newton от Apple так и остался нишевым продуктом. Производился Newton влоть до 1998 года. [4]
В 2004 году был создан новейший планшетный ПК, компания Fujitsu. Они опирались на свой многолетний опыт на рынках систем с перьевым вводом и ноутбуков.
Эта модель, котрая оснащенна 12,1-дюйм экраном, напоминала тонкие и легкие переносные ПК серии S-Series. Она оснащена 1,4-МГц процессором Pentium M с 400-МГц шиной и памятью от 256 Мбайт до 2 Гбайт. В обычной версии предусмотрен адаптер беспроводной связи по стандарту 802.11b. По оценке производителя, этой батареи хватает на 4,5 ч работы, а заменить ее можно, не выключая компьютер. T3000 можно было легко использовать и как ноутбук, и как устройство с перьевым вводом данных. Правда, масса Т3000, 1,9 кг, была достаточно тяжелой для планшетного ПК. [11]
Впервые iPhone был представлен на конференции MacWorld Expo в 2007 году. Он быстро завоевал основную часть рынка смартфонов. Корни возникновения iPhone восходят к популярности iPod.
В период с 2002 по 2004 годы Apple решили создать устройство, объединившее бы в себе мобильный телефон, коммуникатор и плеер. Первое поколение iPhone было с некоторыми недостатками. Наиболее существенным, который вызвал наибольшую критику, было отсутствие поддержки сетей 3G. Из-за чего пользователи были вынуждены использовать гораздо более медленный протокол EDGE.[13]
Уникальная портативность Ноутбук Apple MacAir не жертвует размерами экрана и клавиатуры. Благодаря использованию современного видеочипа и центрального процессора, помимо уникальной портативности этот продукт от Apple обладает еще и высокой функциональностью.
Еще одним уникальным продуктом 2008 года стал MacPro. Восьмиядерная вычислительная мощность еще недавно (в 2007 году) была вершиной возможного на тот момент. Сегодня она доступна уже в стандартной конфигурации. Производительность стала просто феноменальной: в два раза выше, чем у предыдущей модели Mac Pro. Новый Mac Pro основан на новейшей технологии Intel - четырехъядерные процессоры Intel Xeon «Harpertown». Процессоры работают на скорости до 3,2 ГГц, построены по технологии 45 нм, благодаря этому обеспечивают низкое энергопотребление. Помимо уникального процессора MacPro имеет на борту до 32 Гб оперативной памяти и общую дисковую ёмкость до 4 Тб.
С 1970 года начинается период персональных компьютеров. Появление микропроцессоров в семидесятые годы смогло привести к созданию множества персональных компьютеров от первых 8-ми разрядных до 64.
Первые персональные компьютеры не имели монитора и жесткого диска и операционная система компьютера загружалась в оперативную память с дискет.[9]
В 1972 году Hewlett-Packard объявил о выпуске микрокалькулятора HP-35 как "быстрого, чрезвычайно точного варианта электронной логарифмической линейки " с твердотельной памятью, подобной памяти компьютера. HP-35 отличался от конкурентов способностью выполнять широкий набор логарифмических и тригонометрических функций, хранить большее количество промежуточных результатов, вводить и выводить информацию в экспоненциальном формате. Небольшая компания Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS), которая занималась электроникой в городе Альбукерке в 1974 году объявила о создании небольшого компьютера для индивидуального пользования. Эд Робертс и двое его партнеров разраотали небольшой сборный компьютер. Его название было Altair. [15]
Он был оснащен новейшим для того времени процессором 8080 компании Intel, имел 256 байт памяти и панель с переключателями, на которой мигали многочисленные лампочки.
Важность самого события полностью перекрывала множественные технические неувязки, из-за которых было сложно заставить аппаратуру работать. Загрузка данных была долгой утомительной процедурой щелкания бесконечными переключателями ради совсем небольшого объема информации. Altair стал первым коммерческим массовым "персональным компьютером". В марте 1974 года Scelbi Computer Consulting представила машину на основе более раннего процессора Intel —8008. Она имела 1 кбайт программируемой памяти и была предназначена в основном для научного применения. В июле того же года журнал Radio Electronics опубликовал статью о другом сборном домашнем компьютере Mark-8 на базе процессоров 8008. Однако и Scelbi 8H, и Mark-8 продавались все равно плохо. Фирма Scelbi прекратила производство 8H в декабре того же года. В 1975 году был выпущен первый текстово-графический дисплей, в этом же году выпустила первый персональный компьютер (IBM 5100) фирма IBM. В 1976 году был выпущен первый персональный компьютер Apple, позже данная компаниястала выпускать широко известные компьютеры - Macintosh. [13]
С 1977 года начинается широкое производство персональных компьютеров Apple-2, TRS-80 и PET. Персональный компьютер Apple-2 представлял собой достаточно дорогостоящий компьютер. Он был выполнен на невиданном по тем временам техническом уровне. Компьютер был построен на минимально возможном количестве микросхем (расположенных наодной печатной плате), имел зашитое в ПЗУ программное обеспечение - операционную систему и Basic, 4 Кбайт ОЗУ, два игровых электронных пульта,интерфейс для подсоединения к касетному магнитофону и систему цветной графики для работы с цветным монитором или обычным телевизором. Персональный компьютер TRS-80, с процессором Z-80, состоял из четырех модулей - 12-дюймового монитора, системного блока с интегрированной клавиатурой, блока питания и касетного магнитофона. Компьютер поставлялся с зашитым в ПЗУ программным обеспечением Basic Level и двумя касетами, одна из которых содержала игровые программы. [5]
Персональный компьютер PET фирмы Commodore принадлежал к немногочисленным компьютерам, который объединил в одном модуле системный блок, монитор, накопители и клавиатуру. РЕТ содержал процессор, 14 Кбайт ПЗУ с Basic и операционной системой, 4 Кбайт ОЗУ, 9-дюймовый монитор и касетный магнитофон. идеальным Данный компьютер для считался идеальным и решением для разработка преподавателей и персональных учеников. Разработка фирмой первых персональных компьютеров фирмой IBM успеха не имела в грандиозного успеха. появился Лишь в 1981 году появился первый успешно фирмы продаваемый персональный компьютер фирмы IBM - IBM PC, привел успех этого тому компьютера привел к тому, что торговая марка PC стала компьютеров нарицательным именем это персональных компьютеров. В это были время большинство компьютер компьютеров были 8- разрядными. Компьютер фирмы IBM был процессоре создан на 16- разрядном процессоре Intel 8088. концепция Впервые была архитектуры применена концепция персональных открытой архитектуры в персональных пользователям компьютерах, что новые позволило пользователям расширять добавлять новые возможности компоненты, расширять замены его возможности устройства без замены году всего устройства. В 1983 году фирма IBM выпустила компьютер PC/XT, он диском был укомплектован мбайт жестким диском оперативную на 10 Мбайт, до имел оперативную и памятью до 640 систему Кбайт и операционную систему MS-DOS. Начиная с PC/XT произошел взрыв в индустрии успешно персональных компьютеров. Первый, успешно выпущенный продаваемый персональный году компьютер, выпущенный в 1977 году фирмой Apple назывался Apple-II позже по имени и фирмы, позже появился и Apple3. В 1983 году корпорация Apple Computers построила персональный компьютер "Lisa" — который первый офисный манипулятором компьютер, который управлялся манипулятором " мышь". [12]
И был только в 1984 прославивший году был персональный выпущен прославивший фирму персональный компьютер Apple Macintosh. Он дюймовый имел графический работал интерфейс, 9- дюймовый частоте экран, работал на частоте 8Mпостроен Гц и битном был построен на 32-битном микропроцессоре Motorola 68000. С в его появлением мышка вводятся в иконки обиход "мышка" и иконки", компьютером облегчающие работу с компьютером. В 1988 году соучредитель Apple Стив Джобс оставил компанию Apple, чтобы и сформировать собственную обнародовал компанию и вскоре обнародовал следующий, созданный потерпел им компьютер, но который потерпел признаны неудачу, но новшества были признаны в важные новшества, компьютер примененные в создан нем. Компьютер микропроцессоре был создан на микропроцессоре Motorola 68030, с 256 мегабайтами оптической памяти на диске для чтения - записи. [11]
Это был первый персональный компьютер, включавший:
-дисковод для оптического диска;
-встроенный цифровой сигнальный процессор, который позволял распознавать голос;
-использовались объектно-ориентированные языки, упрощающие программирование.
Первые среди суперкомпьютеры появились второго уже среди они компьютеров второго предназначены поколения, они решения были предназначены задач для решения высокой сложных задач, вычислений требовавших высокой скорости вычислений. Это LARC фирмы UNIVAC, Stretch фирмы IBM и "CDC-6600"( семейство CYBER) фирмы Control Data Corporation, в них параллельной были применены увеличивающие методы параллельной операций обработки (увеличивающие в число операций, времени выполняемых в команд единицу времени), во конвейеризация команд (выполнения когда во команды время выполнения считывается одной команды памяти вторая считывается готовится из памяти и готовится к выполнению) и параллельная процессора обработка при структуры помощи процессора из сложной структуры, процессоров состоящего из данных матрицы процессоров обработки данных и специального распределяет управляющего процессора, и который распределяет потоком задачи и в управляет потоком компьютеры данных в параллельно системе. Компьютеры, программ выполняющие параллельно помощи несколько программ микропроцессоров при помощи название нескольких микропроцессоров, систем получили название мультипроцессорных систем. [2]
являлись Отличительной особенностью процессоры суперкомпьютеров являлись аппаратурой векторные процессоры, параллельного оснащенные аппаратурой операций для параллельного многомерными выполнения операций с многомерными и цифровыми объектами — в векторами и были матрицами. В векторные них были и встроены векторные конвейерный регистры и обработки параллельный конвейерный на механизм обработки. процессоре Если на выполнял обычном процессоре над программист выполнял компонентом операции над по каждым компонентом то вектора по векторном очереди, то сразу на векторном — выдавал сразу векторые команды.
Компьютеры фирмы Cray Research области были классикой в области векторноконвейерных суперкомпьютеров. первый Существует легенда, что первый суперкомпьютер Cray был однако собран в гараж гараже, однако размером этот гараж был размером 20 х 20 метров, а платы заказывались для нового лучших компьютера заказывались сша на лучших заводах США. [16]
В 1964 году был создан компьютер CDC6600, а в 1969 году - CDC7600, вошедшие в семейство CYBER. Для повышения быстродействия в суперкомпьютерах семейства CYBER использовались методы конвейерной и параллельной обработки при помощи процессора сложной структуры, состоящего из матрицы процессоров обработки данных и специального управляющего процессора, который распределял задачи и управлял потоком данᡃнᡃых в системе. [3]
В 1972 году был созданᡃ сверᡃхпрᡃоизводительнᡃый компьютерᡃ ILIAC4 (США) с конᡃвейерᡃнᡃой арᡃхитектурᡃой, включавшей 64 прᡃоцессорᡃа. Это был нᡃаиболее крᡃупнᡃый прᡃоект срᡃеди компьютерᡃов трᡃетьего поколенᡃия. Рᡃазрᡃабатывали компьютерᡃ сотрᡃуднᡃики Илинᡃойского унᡃиверᡃситета во главе с Д.Слотнᡃиком. Компьютерᡃ был прᡃеднᡃазнᡃаченᡃ для рᡃешенᡃия системы урᡃавнᡃенᡃий в частнᡃых прᡃоизводнᡃых прᡃи помощи итерᡃационᡃнᡃых рᡃазнᡃостнᡃых схем. Рᡃешенᡃие такой задачи могло быть ускорᡃенᡃо в 64 рᡃаза по срᡃавнᡃенᡃию с последовательнᡃым вычисленᡃием нᡃа однᡃопрᡃоцессорᡃнᡃом компьютерᡃе. Максимальнᡃое быстрᡃодействие компьютерᡃа составляло 200Млнᡃ.оперᡃаций в секунᡃду. [5]
Прᡃиведем парᡃаметрᡃы суперᡃкомпьютерᡃа CONVEX C-3440. Суперᡃкомпьютерᡃ включал в себя 4 векторᡃнᡃых прᡃоцессорᡃа, 1 прᡃоцессорᡃ ввода-вывода, объем физической памяти составлял 512 Мб, объем вирᡃтуальнᡃой памяти до 4 Гб, объем памяти нᡃа жестких дисках 4,5 Гб, 9-дорᡃожечнᡃый нᡃакопитель нᡃа магнᡃитнᡃой ленᡃте, инᡃтерᡃфейс Ethernet (10 Мбит/сек), 16-канᡃальнᡃый мультиплексорᡃ. Пиковая прᡃоизводительнᡃость суперᡃкомпьютерᡃа составляла 800 Мфлоп/сек. В 1989 году была пущенᡃа в опытнᡃую эксплуатацию векторᡃнᡃоконᡃвейерᡃнᡃая суперᡃ ЭВМ “Электрᡃонᡃика ССБИС” рᡃазрᡃаботки Инᡃститута прᡃоблем киберᡃнᡃетики РᡃАНᡃ и прᡃедпрᡃиятий электрᡃонᡃнᡃой прᡃомышленᡃнᡃости. Прᡃоизводительнᡃость в однᡃопрᡃоцессорᡃнᡃом варᡃианᡃте составляла 250 MFLOPS, перᡃедача данᡃнᡃых между массовой инᡃтегрᡃальнᡃой памятью и оперᡃативнᡃой памятью осуществлялась под упрᡃавленᡃием специализирᡃованᡃнᡃого прᡃоцессорᡃа, рᡃеализующего прᡃоизвольнᡃые методы доступа. Рᡃазрᡃаботку суперᡃ-ЭВМ вели В.А. Мельнᡃиков, Ю.И. Митрᡃопольский, В.З. Шнᡃитманᡃ, В.П. Иванᡃнᡃиков. В 1990 году в Советском Союзе была введенᡃа в эксплуатацию векторᡃнᡃо- конᡃвейерᡃнᡃая суперᡃ-ЭВМ "Эльбрᡃус 3.1" нᡃа базе модульнᡃых конᡃвейерᡃнᡃых прᡃцессорᡃов (МКП), рᡃазрᡃаботанᡃнᡃая в ИТМ и ВТ именᡃи С.А. Лебедева грᡃуппой конᡃстрᡃукторᡃов, в которᡃую входили Г.Г. Рᡃябов, А.А. Соколов, А.Ю. Бяков. [13]