Файл: История создания и развития средств вычислительной техники.pdf

В 1964 г. работник Стэнфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт показал деятельность первой мыши-манипулятора. Компания IBM создала 6 моделей семейства IBM 360 (System 360), явившихся первыми компьютерами третьего поколения. Устройства обладали общей концепцией команд и различались объемом оперативной памяти и производительностью. В 1967 г. под руководством С.А. Лебедева и В.М. Мельникова в ИТМ и ВТ образована оперативная вычислительная машина БЭСМ-6. Далее выпускался «Эльбрус» - ЭВМ нового типа, производительностью 10 миллионов операций. В 1968 г. в Америке компания "Барроуз" разработала первую оперативную ЭВМ на БИСах (больших интегральных схемах) - В2500 и В3500.

В 1968-1970 гг. профессор Никлаус Вирт разработал в Цюрихском политехническом университете язык PASCAL, именованный в честь Блеза Паскаля - первого конструктора устройства, которое принадлежит к классу цифровых вычислительных машин. PASCAL разрабатывался как язык, который, с одной стороны, качественно подходил бы для обучения программированию, а с другой – позволял бы эффективно реализовывать установленные задачи на ЭВМ.

1.3. Положение ЭВМ во второй половине XX века

29 октября 1969 года считают днем рождения Сети. Тогда была осуществлена первая, но не самая удачная, попытка дистанционного соединения с компьютером, располагающемся в исследовательском центре Стэнфордского университета (SRI), с другого компьютера, находившемся в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA). Дистанцированные друг от друга на расстояние 500 километров, SRI и UCLA явились начальными узлами будущей сети ARPANet.

В 1971 г. компанией Intel (США) создан первый микропроцессор (МП) - программируемое логическое средство, разработанное по технологии СБИС. Создан компьютер IBM/370 модель 145 - первый компьютер, где в основной памяти применялись только интегральные схемы. Появляется первый карманный калькулятор Poketronic.

Деннис Ритчи из Bell Lab's создал язык программирования «С» (Си). Такое название было дальнейшим именованием предшествующей версии «В».

В 1968 году в Минске началась деятельность над первой машиной семейства ЕС. 1971 г. - старт выпуска моделей серии ЕС, ЕС-1020 (20000 операций в секунду), поскольку с 70-х годов остановлен выпуск «Минсков» и пензенских «Уралов». Нужно не забывать, что приоритет на системы IBM не говорило о бессмысленном плагиате. Такого не могло быть, так как, несмотря на определенное улучшение отношений с Западом, не было легальных способов приобретения ЭВМ и ПО. Создание моделей «Ряда» формировалось на базе наличествующих статей по тезисам архитектуры и операционных систем IBM. Поэтому все средства ЕС можно в определенной степени считать оригинальными проектами, и все они были запатентованы.

1974 г. Компания Intel создала первый универсальный 8-разрядный микропроцессор 8080 с 4500 транзисторами.

В 1975 г. Джин Амдал создал компьютер 4-го поколения на БИС - AMDAL-470 V/6. Гарри Килдалл из компании Digital Reseach создал ОС CP/M.

Программист Пол Аллен и студент Гарвардского университета Билл Гейтс разработали для Альтаира язык Бейсик. В дальнейшем они создали компанию Microsoft, давно являющуюся мощнейшим поставщиком ПО [16, 23].

В 1976 г. американцы Стив Джобс и Стив Возняк создали фирму по разработке ПК «Apple», направленных, прежде всего, на новичков в сфере пользования компьютером.

В 1980 году был создан язык ADA, названный в честь Ады Лавлейс - первой программистки в истории вычислительной техники. Он был разработан во Франции по заказу министерства обороны США как универсальный язык программирования. С его помощью осуществляется системное программирование, параллельность и т.д.

1981 г. Компания IBM разработала первый ПК IBM PC на основе микропроцессора 8088.

1982 г. Компания Intel выпустила микропроцессор 80286.

В 1982 г. начался выпуск известной серии х86. 16-разрядный микропроцессор Intel 80286 на базе 134000 транзисторов по производительности был в три раза быстрее моделей-аналогов. Качественной чертой данного продукта было то, что тут впервые осуществлен принцип программной совместимости с процессорами дальнейших поколений благодаря интегрированным устройствам управления памятью [18, 45].

В 1982 году Питер Нортон случайно удалил важный файл с жесткого диска собственного ПК. Восстановление файла заняло много времени и было трудоемким процессом. Но этот случай привел к тому, что Нортон разработал программу-прототип нынешних утилит.

1984 г. Компания Apple Computer создала компьютер Macintosh - первую модель известного в будущем семейства с комфортной для пользователя ОС, прогрессивными графическими способностями, имеющими сильные преимущества по сравнению с теми, которые имели стандартные совместимые компьютеры с MS-DOS. Они оперативно стали популярными среди пользователей и стали расчетной базой для множества сфер, таких, например, как журналистика и образование [43].

Sony и Philips создают стандарт CD-ROM-стандарт записи компакт-дисков. Вместе с тем введены стандарты MIDI и DNS. Компания IBM разработала ПК IBM PC/AT.

1985 г. Компания Intel создала 32-битный микропроцессор 80386, состоящий из 250000 транзисторов. Фирма Microsoft разработала первую версию графической ОС Windows. Тогда же был разработан язык программирования «C++».

В 1986 году в нашей стране осуществляется производство одной из известнейших машин линии СМ, микроЭВМ СМ 1810, которая тоже была способна функционировать в качестве ПК. Необходимо сказать о тех ПК, которые в середине 80-х годов производились советской промышленностью. По уровню способностей их классифицировали на бытовые и профессиональные. К классу бытовых принадлежала производившаяся в Зеленограде «Электроника БК-0010» (БК - бытовой компьютер), применявшая в роли дисплея обычный телевизор и давала всего 64 Кбайт ОЗУ. Другой проект Министерства электронной промышленности, «Электроника-85», имела специальный дисплей и 4 Мбайт оперативной памяти. К классу профессиональных принадлежала и машина «Искра-226».

В конце 80-х закончилось время советского компьютерного строения. Период прогресса советских предприятий по разработке ЭВМ остался в прошлом. Но их 40-летняя история шла неплохими темпами, но закончилась достаточно печально. В 1989 году закончилась работа над двумя последними советскими суперЭВМ – начала производиться «Электроника СС БИС» и завершено проектирование «Эльбруса 3-1». Оба устройства – это результат трудоемкой работы советских инженеров, последователей С.А. Лебедева.

В 1989 г. Intel производит очередной чип - 80486. Это первый процессор с числом транзисторов более миллиона. Microsoft создала текстовый процессор WORD. Также создан формат графических файлов GIF [20, 44].

В марте 1989 г. Тим Бернерс-Ли разработал формат новой распределенной информационной системы, которую назвал World Wide Web. Гипертекстовая технология позволяла бы быстро перемещаться из одного документа в другой. В следующем году данные тезисы были приняты, и проект заработал. Тим Бернерс-Ли создал язык HTML и прообраз Всемирной паутины. В 1991 г. компания Microsoft разработала ОС Windows 3.1. Создан графический формат JPEG. В 1992 г. появилась первая бесплатная ОС с широким функционалом - Linux. Финский студент Линус Торвальдс (автор этой системы) попробовал сгруппировать программы процессора Intel 386 и результаты своей работы разместил в Internet. Многие программисты сразу же стали заканчивать и корректировать программу. Она трансформировалась в комплексную функционирующую ОС. Неизвестно, кто дал ей имя Linux, но как образовалось такое название очевидно. «Linu» от имени автора и "х" - от UNIX, поскольку созданная ОС была очень на нее похожа, только функционировала теперь и на ПК с архитектурой х86 [40].

1.4. Последняя стадия развития вычислительных машин

В 1993 г. фирма Intel разработала 64-разрядный микропроцессор Pentium, включающий 3,1 млн. транзисторов и способный реализовывать 112 млн. операций в секунду. Появился формат сжатия видео MPEG. В 1996 г. фирма Microsoft разработала Internet Explorer 3. 0 - мощного конкурента Netscape Navigator. В 1998 г. браузер Internet Explorer является компонентом ОС Windows 98. Представители Microsoft убеждены, что удалить браузер из системы нельзя.

17 февраля 2000 г. создана финальная версия Windows 2000 - это ОС семейства Windows NT фирмы Microsoft, образованная для деятельности на ПК с 32-битными процессорами (с архитектурой совместимой с Intel IA-32) [39].

Июнь 2000 г. - фирма IBM выпустила новый суперкомпьютер серии RS/6000 SP - ASCI White (Accelerated Strategic Computing Initiative White Partnership) - первый компьютер, производительность которого составляет более 10 TFLOPS. Максимальная производительность суперкомпьютера - 12,3 TFLOPS; компьютер мог стабильно функционировать на скорости 3 TFLOPS.

25 октября 2001 года - создана Windows XP - ОС семейства Windows NT от фирмы Microsoft. Она является прогрессивным продуктом Windows 2000 Professional. Название XP идет от англ. experience (опыт).

24 апреля 2003 г. - Windows Server 2003 - это ОС семейства Windows NT от фирмы Microsoft, созданная для деятельности на серверах [37].

30 ноября 2006 - Windows Vista - ОС семейства Microsoft Windows NT, линейки ОС, применяемых на пользовательских ПК, а также Office 2007.

В 2008 г. - Windows Server 2008 - новая версия серверной ОС от Microsoft. Данная версия является заменой Windows Server 2003 как представитель ОС поколения Vista (NT 6. x).

В итоге, вышеуказанные данные отразим в виде таблицы, где видна хронология развития ЭВМ (табл. 1).

Таблица 1 – Этапы развития ЭВМ

Глава 2. Современное состояние ЭВМ

2.1. Существующие поколения ЭВМ

Развитие ЭВМ определено несколькими этапами. Поколения ЭВМ на всякой стадии имеют различные базовые составляющие и разное математическое обеспечение.

Первое поколение ЭВМ

На данном этапе (1945-1958 гг.) ЭВМ базируются на диодах и триодах. Преимущественное число устройств первого поколения носили исследовательский характер и создавались для проверки определенных теоретических тезисов. Использование вакуумно-ламповой технологии, эксплуатация систем памяти на ртутных линиях задержки, магнитных барабанах, ЭЛТ (трубках Вильямса), лишало их функционирование стабильности. Помимо всего прочего, данные машины были тяжелыми и громоздкими. Для ввода-вывода информации применялись перфоленты и перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства [4, 78].

Была осуществлена концепция хранимой программы. ПО компьютеров 1-го поколения включало преимущественно стандартные подпрограммы, быстродействие составляло 10000-20000 операций в секунду.

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, тратили немало электроэнергии и включали много электронных ламп. Так, «Стрела» имела 6400 электронных ламп и 60000 полупроводниковых диодов. Их быстродействие было не более 2000-3000 операций в секунду, оперативная память была менее 2 Кб. Лишь у «М-2» оперативная память составляла 4 Кб, а быстродействие 20000 операций в секунду.

Второе поколение ЭВМ

ЭВМ на этом этапе были созданы в 1959-1967 гг. В роли ключевого компонента применялись уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в роли средств памяти использовались магнитные сердечники и барабаны - прототипы нынешних жестких дисков. Компьютеры стали более стабильными, оперативность выполнений действий ускорилась, трата энергии и размеры ЭВМ снизились.

С созданием памяти на магнитных сердечниках период ее деятельности снизился до десятков микросекунд. Ключевой принцип структуры - централизация. Возникли эффективные средства для деятельности с магнитными лентами, устройства памяти на магнитных дисках. Помимо всего прочего, осуществлялся процесс программирования на алгоритмических языках. Появились первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Оперативность машин составляла 100-5000 тыс. операций в секунду [34].