Generacije računalnika: tabela, značilnosti in zgodovina. Kaj pomeni izraz "računalniška generacija"?

Pojav sodobnih računalnikov, ki smo jih uporabljali, je sledil celovit razvoj računalniške tehnologije. Glede na razširjeno teorijo se razvoj računalniške industrije dogaja več samostojnih generacij.

Sodobni strokovnjaki so nagnjeni k mislim, da jih je šest. Pet jih je že potekalo, druga je na poti. Kaj točno je izraz "računalniško generacijo", ki ga razumejo strokovnjaki za IT? Katere so temeljne razlike med posameznimi obdobji razvoja računalniške tehnologije?

Predzgodovina videza računalnika

Zgodovina razvoja pet generacij računalnikov je zanimiva in zanimiva. Toda preden ga preučite, je koristno ugotoviti dejstva, ki so se nanašala na tehnološke odločitve pred razvojem računalnika.

Ljudje so vedno poskušali izboljšati postopke, povezane z izračuni, izračuni. Zgodovinarji so ugotovili, da so orodja za delo s številkami, ki so mehanske narave, izumili tudi v starodavnem Egiptu in drugih državah antike. V srednjem veku so evropski izumitelji lahko oblikovali mehanizme, s katerimi bi lahko izračunali zlasti periodičnost lunarnih plimovanja.

Prototip sodobnih računalnikov, nekateri strokovnjaki verjamejo izumili v začetku 19. stoletja, Babbage`s stroj, ki je imel funkcije programskih izračunih. Ob koncu 19. in začetka 20. stoletja so se pojavile naprave, v katerih je bila uporabljena elektronika. V glavnem so sodelovali v industriji telefonskih in radijskih komunikacij.

Leta 1915 je nemški sel, ki se je preselil v Združene države Amerike Herman Hollerith ustanovil IBM, ki je kasneje postal ena najbolj prepoznavnih blagovnih znamk IT industrije. Med najbolj senzacionalnimi izumi Hermana Holleritha so bile udarjene karte, ki so bile več desetletij glavne nosilec informacij pri uporabi računalniške tehnologije. Do konca 30-ih let so obstajale tehnologije, ki so omogočale govorjenje o začetku računalniške dobe v razvoju človeške civilizacije. Pojavili so se prvi računalniki, ki so kasneje razvrščeni v kategorijo "prve generacije".

Znaki računalnika

Ključno načelo za klasifikacijo računalniške naprave kot računalnika ali računalnika, strokovnjaki kliče programabilnost. Ta vrsta stroja se razlikuje zlasti od kalkulatorjev, ne glede na to, kako močni so slednji. Tudi če govorimo o programiranju na zelo nizki ravni, ko uporabljamo "ničle in tiste", je merilo veljavno. Skladno s tem, takoj, ko so stroji izumili, je morda, da so po videzu zelo podobni kalkulatorjem, vendar bi jih bilo mogoče programirati - imenovali so računalnike.

Izraz "generacija računalnik" pomeni, ponavadi računalnik, ki spada v posebno tehnološkega oblikovanja. To pomeni, da ena strojne rešitve, ki temeljijo na osnovi katerih se računalnik. Ob istem času, na podlagi meril, ki jih strokovnjaki IT-dela za generacijo računalnikov predlaganih še zdaleč ni običajna (čeprav obstajajo seveda prehodne oblike računalnikov, ki jih je težko nedvoumno pripisati določeni kategoriji).

Po končanem teoretičnem izletu lahko začnemo študirati generacije računalnikov. Spodnja tabela nam bo pomagala, da se usmerimo v periodizacijo vsakega.

Nato bomo preučili tehnološke značilnosti računalnikov za vsako kategorijo. Določili bomo značilnosti generacij računalnikov. Tabelo, ki smo jo zbrali, bodo dopolnjevali drugi, v katerem bodo ustrezne kategorije in tehnološki parametri povezani.

Opažamo pomemben odtenek - naslednje razmišljanje se nanaša predvsem na razvoj računalnikov, ki se danes običajno nanašajo na osebne računalnike. Obstajajo popolnoma različni razredi računalnikov - vojaški, industrijski. Obstajajo tako imenovani "superračunalniki". Njihov videz in razvoj sta posebna tema.

Prvi računalniki

Leta 1938 je nemški inženir Konrad Zuse zasnoval napravo z imenom Z1, v 42 pa je izdal svojo nadgrajeno različico - Z2. Leta 1943 so Britanci izumili svoj računalnik in ga poimenovali "Colossus". Nekateri strokovnjaki so nagnjeni k obravnavi angleških in nemških strojev kot prvih računalnikov. Leta 1944 je na podlagi inteligence iz Nemčije ustvaril tudi računalnik Američani. Računalnik, razvit v ZDA, se imenuje Mark I.

Leta 1946 so ameriški inženirji naredili majhno revolucijo na področju računalniškega inženiringa, ki je ustvaril svetilko ENIAC, 1000-krat bolj produktiven kot "Mark I". Naslednji znani ameriški razvoj je bil računalnik, ustanovljen leta 1951, imenovan UNIAC. Njegova glavna značilnost je, da je bil prvi računalnik, ki se uporablja kot komercialni izdelek.

Mimogrede so sovjetski inženirji že izmislili lasten računalnik, ki je delal na Akademiji znanosti Ukrajine. Naš razvoj se je imenoval MESM. Njena uspešnost je po mnenju strokovnjakov najvišja med računalniki, sestavljenimi v Evropi.

Tehnološke značilnosti prve generacije računalnikov

Pravzaprav, na podlagi katerih meril je določena prva generacija računalniškega razvoja? Takšni IT-strokovnjaki menijo, prvič, da je sestavni del v obliki vakuumskih žarnic. Stroji prve generacije so imeli tudi številne značilne zunanjosti - ogromne velikosti in zelo visoko porabo energije.

Njihova računalniška moč je bila tudi relativno skromna, več tisoč hertzov. Istočasno so računalniki prve generacije vsebovali veliko, kar je na voljo v sodobnih računalnikih. Zlasti je strojna koda, ki omogoča programiranje ukazov, kot tudi pisanje podatkov v pomnilnik (z uporabo punch kartic in elektrostatičnih cevi).

Računalniki prve generacije so zahtevali najvišjo kvalifikacijo osebe, ki jih uporablja. Zahtevali so ne samo posedovanje profilnih veščin (izražene v delovanju s punčnimi karticami, poznavanje strojne kode itd.), Ampak praviloma tudi tehnično znanje na področju elektronike.

V računalniku prve generacije, kot smo že povedali, je že bil operativni spomin. Res je, da je bil njegov obseg izredno skromen, izražen v več sto, v najboljšem primeru - v tisočih bajtih. Prvih modulov računalniškega RAM-a je bilo težko opredeliti kot elektronsko komponento. So bili vsebniki živega srebra v obliki cevi. Spominske kristale so bile določene na določenih področjih, zato so bili podatki ohranjeni. Vendar pa se je kmalu po izumu prvih računalnikov pojavil bolj popoln pomnilnik na osnovi feritnih jeder.

Druga generacija računalnikov

Kakšna je prihodnja zgodovina računalniškega razvoja? Generacije računalnikov so se začele še naprej razvijati. V šestdesetih letih se distribuirajo računalniki, ki uporabljajo ne le vakuumske sijalke, temveč tudi polprevodnike. Časovna frekvenca mikrovezij se je znatno povečala - kot običajno se je štel indikator v 100 tisočih hertzih in več. Prvi magnetni diski so se pojavili kot alternativa udarnim karticam. Leta 1964 je IBM izdal edinstven izdelek - ločen računalniški monitor z dostojnimi značilnostmi - 12-palčno diagonalo, ločljivost 1024 z 1024 točkami in frekvenco skeniranja 40 Hz.

Generacija tri

Kaj je izjemno pri tretji generaciji računalnikov? Prvič, prenos računalnikov iz svetilk in polprevodnikov v integrirana vezja, ki se poleg računalnikov uporabljajo tudi v številnih drugih elektronskih napravah.

Prvič so se svetovnim možnostim integriranih vezij pokazale prizadevanja inženirja Jacka Kilbyja in Texas Instruments leta 1959. Jack je ustvaril majhen dizajn na plošči germanijevega kovine, ki naj bi nadomestil kompleksne polprevodniške strukture. Po drugi strani pa je Texas Instruments ustvaril računalnik, ki temelji na takšnih zapisih. Najbolj izjemna stvar je, da je bila 150-krat manjša od podobnega računalniškega polprevodniškega računalnika. Tehnologija integriranih vezij je bila nadalje razvita. Glavno vlogo v tem je igrala raziskava Robert Noyce.

Te komponente strojne opreme so, prvič, omogočile znatno zmanjšanje velikosti računalnika. Posledično je prišlo do bistvenega povečanja učinkovitosti računalnika. Za tretjo generacijo računalnikov je značilen sprostitev računalnika z uro frekvenco, izraženo že v megahertzu. Tudi poraba energije računalnikov se je zmanjšala.

Tehnologije snemanja in obdelave podatkov v RAM-modulih so postale bolj napredne. Kar zadeva RAM, so feritni elementi postali bolj prostorni, tehnološko dovršeni. Pojavili so se prvi prototipi in nato prve različice disket, ki se uporabljajo kot zunanji pomnilniški medij. V arhitekturi računalnika se je pojavil začasni pomnilnik. Standardno okolje za interakcijo med uporabnikom in računalnikom je bilo okno zaslona.

Nadaljevalo se je izboljševanje komponent programske opreme. Pojavili so se polnopravni operacijski sistemi, širok razpon aplikacijska programska oprema, uvedli smo koncepte večopravilnosti pri delu računalnika. V okviru računalnikov tretje generacije so programi, kot so sistem za upravljanje baz podatkov, kot tudi avtomatizacijo programske opreme projektiranje. Vse več programskih jezikov in okolij, v katerih se ustvarja programska oprema.

Značilnosti četrte generacije

Za četrto generacijo računalnikov je značilen videz integriranih vezij, ki spadajo v razred velikih, in tako imenovane superlarge. V arhitekturi računalnika pojavil vodilni čip - procesor. Računalniki v svoji konfiguraciji so postali bližje navadnim državljanom. Njihova uporaba je postala mogoča z minimalnim usposabljanjem za usposabljanje, medtem ko je delo s prejšnjimi generacijami računalnikov zahtevalo strokovno znanje. Moduli RAM-a so začeli proizvajati ne na podlagi feritnih elementov, temveč na podlagi CMOS-mikrovezij. S četrto generacijo računalnikov je običajno omeniti prvi računalnik Apple, ki so ga leta 1976 zbirali Steve Jobs in Stefan Wozniak. Veliko IT strokovnjakov verjame, da je Apple prvi svetovni osebni računalnik.

Četrta generacija računalnikov je sovpadala z začetkom popularizacije interneta. V istem obdobju se je pojavila tudi najbolj znana blagovna znamka blagovne znamke Microsoft. Pojavile so se prve različice operacijskih sistemov, ki jih poznamo danes - Windows, MacOS. Računalniki so se začeli aktivno razširjati po vsem svetu.

Peta generacija

Razcvet četrte generacije računalnikov - od sredine do poznega 80-ih. Toda že v začetku devetdesetih let so se začeli procesi na trgu IT-tehnologij, ki so omogočili začetek odštevanja na novo generacijo računalnikov. Govorimo o pomembnih korakih naprej, predvsem o tehničnem in tehničnem razvoju procesorjev. Obstajajo čipi z arhitekturo, ki je razvrščena kot vzporedni vektor.

Peta generacija računalnikov je neverjetna stopnja rasti produktivnosti strojev iz leta v leto. Če se je v zgodnjih devetdesetih letih na uro pogostost mikroprocesorjev več deset megahertov štelo za dober kazalnik, ga je v začetku leta 2000 nihče ni presenetil gigahertz. Računalniki, ki jih zdaj uporabljamo, kot verjamejo IT strokovnjaki, so tudi peta generacija računalnikov. To pomeni, da je tehnološka podlaga zgodnjih 90-ih še vedno pomembna.

Osebni računalniki, povezani s peto generacijo, so postali ne le računalniki, temveč polna orodja. Postalo je možno montirati filme, delati s slikami, snemati in obdelovati zvok, ustvarjati inženirske projekte in zagnati realne 3D igre.

Značilnosti šeste generacije

V bližnji prihodnosti, pravijo analitiki, imamo pravico pričakovati, da se bo pojavila 6. generacija računalnikov. Zanj je značilna uporaba nevronskih elementov v arhitekturi mikrovezij, uporaba procesorjev v porazdeljenem omrežju.

Izvajanje računalnikov v naslednji generaciji se bo verjetno izmerilo, verjetno ne v gigahercu, temveč v bistveno različnih vrstah računskih enot.

Primerjava funkcij

Študirali smo generacije računalnikov. Spodnja tabela nam omogoča, da se usmerimo v računalnike, ki spadajo v določeno kategorijo, in na tehnološko osnovo, na kateri temelji njihovo delovanje. Odvisnosti so naslednje:

Prav tako je lahko uporabno vizualizirati korelacijo uspešnosti in določenega ustvarjanja računalnika. Tabela, ki jo bomo zdaj sestavili, bo odražala ta vzorec. Kot podlago vzamemo takšen parameter kot frekvenca ura.

Tako smo vizualizirali ključne tehnološke značilnosti za vsako generacijo računalnika. Tabela, katera koli od predstavljenih, nam bo pomagala povezati ustrezne parametre in posebno kategorijo računalnikov glede na eno ali drugo stopnjo razvoja računalniške tehnologije.