Počítačové Generace: Charakteristika A Historie

Obsah:

Počítačové Generace: Charakteristika A Historie
Počítačové Generace: Charakteristika A Historie

Video: Počítačové Generace: Charakteristika A Historie

Video: Počítačové Generace: Charakteristika A Historie
Video: Jak funguje počítač? – NEZkreslená věda II 2024, Duben
Anonim

Moderní život si nelze představit bez high-tech gadgetů a všech druhů zařízení. Každý dům má osobní počítač a dokonce i mobilní telefony dnes mají svůj vlastní procesor a jsou ve srovnání s průměrnými počítači o něco méně funkční.

Počítačové generace: charakteristika a historie
Počítačové generace: charakteristika a historie

Moderní počítače jsou obrovským a úžasným světem prakticky neomezených možností, ale ne vždy tomu tak bylo. Historie vývoje elektronických počítačů je tak složitá, že má několik důležitých milníků. Odborníci nazývají fáze vývoje počítače „generacemi“a dnes je jich pět.

Jak to všechno začalo

Lidstvo se vždy snažilo zjednodušit všechny druhy výpočtů a výpočtů. První zařízení pro výpočetní techniku se začala objevovat ve starověkém Řecku a dalších starověkých státech. Ale tato jednoduchá technika nemá s počítačem prakticky nic společného. Nejdůležitější vlastností elektronických počítačů je schopnost programovat.

obraz
obraz

Na začátku devatenáctého století anglický matematik Charles Babbage vynalezl jedinečný a bezkonkurenční stroj, který později pojmenoval podle sebe. Babbageův stroj se lišil od ostatních existujících počítacích nástrojů v tom, že mohl ukládat pracovní výsledky a dokonce měl výstupní zařízení. Mnoho odborníků dnes považuje vynález talentovaného matematika za prototyp moderních počítačů.

První generace

První elektronický počítač, který je funkčně zcela podobný moderním počítačům, byl vytvořen v roce 1938. Ambiciózní inženýr německého původu Konrad Zuse sestavil jednotku, která dostala lakonický název - Z1. Později to několikrát vylepšil a ve výsledku se objevily Z2 a Z3. Současníci často tvrdí, že pouze Z3 lze považovat za plnohodnotný počítač všech vynálezů Zuse, a to je docela vtipné: jediná věc, která odlišuje Z3 od Z1, je schopnost vypočítat druhou odmocninu.

obraz
obraz

V roce 1944 se díky americkým zpravodajským informacím podařilo skupině amerických vědců s podporou IBM zopakovat úspěch Zuse a vytvořili vlastní počítač s názvem MARK 1. Jen o dva roky později udělali Američané fantastický skok pro ty časy - sestavili nový stroj s názvem ENIAC. Výkon novinky byl tisíckrát vyšší než u předchozích modelů.

Charakteristickým rysem strojů první generace je jejich technický obsah. Hlavním prvkem počítačové konstrukce těchto let byly elektrické vakuové trubice. Také první počítače byly skutečně obrovské - jedna kopie zabírala celou místnost a vypadala spíš jako malá továrna než jako nějaká výpočetní jednotka.

obraz
obraz

Pokud jde o funkčnost, byly docela skromné. Výpočtová kapacita procesorů nepřesáhla několik tisíc hertzů. Ale zároveň první počítače již měly schopnost ukládat data - to se dělo pomocí děrných štítků. První stroje byly nejen obrovské, ale také extrémně obtížné zvládnout. Aby bylo možné s nimi pracovat, byly vyžadovány speciální dovednosti a znalosti, které bylo nutné zvládat déle než jeden měsíc.

Druhá generace

Začátek druhého milníku ve vývoji elektronických počítačů je považován za 60. léta dvacátého století. Poté se technický obsah počítače začal postupně měnit z lamp na tranzistory. Tento přechod výrazně snížil velikost počítačů. Jejich údržba vyžadovala podstatně méně elektřiny, ale výkon strojů se naopak zvýšil.

Také v této době se vyvíjely metody programování, začaly se objevovat univerzální jazyky pro „komunikaci“s počítači - „COBOL“, „FORTRAN“. Díky novým schopnostem softwaru se údržba strojů stala mnohem snazší, přímá závislost programování na konkrétních počítačových modelech zmizela. Objevila se nová zařízení pro ukládání informací - děrné štítky nahradily magnetické bubny a pásky.

Třetí generace

V roce 1959 učinil americký vědec Jack Kilby další průlom ve vývoji počítačů. Pod jeho vedením vytvořila skupina vědců malou desku, na kterou se vejde obrovské množství polovodičových prvků. Tyto konstrukce se nazývají „integrované obvody“.

Na konci 60. let také Kilbyho společnost opustila konstrukce trubek a polovodičů a sestavila počítač výhradně z integrovaných obvodů. Výsledek byl zřejmý: nový počítač byl více než stokrát menší než jeho polovodičové protějšky, aniž by došlo ke ztrátě kvality a rychlosti provozu.

obraz
obraz

Hardwarové komponenty třetí generace navíc nejen snížily velikost vyráběných počítačů, ale také umožnily výrazně zvýšit výkon počítačů. Frekvence hodin překročila hranici a byla vypočítána již v megahertzích. Feritové prvky v paměti RAM výrazně zvýšily jeho hlasitost. Externí disky se staly kompaktnějšími a snadněji použitelnými, později začaly na jejich základě vytvářet a vyrábět diskety.

V tomto období byl vytvořen nejpohodlnější způsob interakce s počítačem - grafické zobrazení. Objevily se nové programovací jazyky, které jsou jednodušší a snáze se učí.

Čtvrtá generace

Integrované obvody našly své pokračování ve velkých integrovaných obvodech (LSI), které se hodí mnohem více tranzistorů v relativně malé velikosti. A v roce 1971 legendární společnost Intel oznámila vytvoření bezkonkurenčních mikroobvodů, které se ve skutečnosti staly mozkem všech následujících počítačů. Mikroprocesor Intel se stal nedílnou součástí čtvrté generace elektronických počítačů.

Moduly RAM se také začaly měnit z feritových na mikroobvody, pracovní rozhraní počítačů se zjednodušilo natolik, že běžní občané mohli nyní používat dříve záhadně složitou jednotku. V roce 1976 sestavila málo známá společnost Apple pod vedením Steva Jobse nový stroj, který se stal prvním osobním počítačem.

obraz
obraz

O několik let později převzala společnost IBM vedoucí postavení ve výrobě osobních počítačů. Jejich počítačový model (IBM PC) se stal měřítkem ve výrobě osobních počítačů na mezinárodním trhu. Zároveň se objevila akademická disciplína, bez níž je těžké si představit moderní svět - informatiku.

Pátá generace

První počítač Jobs a inovativní přístup IBM k výrobě PC doslova vybuchl technologický trh, ale o 15 let později došlo k dalšímu průlomu, který tyto legendární stroje nechal pozadu. V 90. letech začala vzkvétat pátá a dnes poslední generace elektronických počítačů.

Další průlom v oblasti výpočetní techniky byl v mnoha ohledech usnadněn vytvořením zcela nových typů mikroobvodů, jejichž paralelní vektorová architektura umožnila dramaticky zvýšit tempo růstu produktivity počítačových systémů. Bylo to v devadesátých letech minulého století, kdy došlo k nejvýraznějšímu skoku od desítek megahertzů, které se donedávna zdály nereálné, až po gigahertz, který je dnes docela známý.

obraz
obraz

Moderní počítače umožňují každému uživateli ponořit se do úžasného světa realistických 3D her, samostatně ovládat programovací jazyky nebo se zapojit do jakékoli jiné vědecké a technické činnosti. Výpočtové procesy uvnitř počítačů páté generace umožňují vytvářet skutečná hudební a filmová mistrovská díla doslova na kolenou.

Moderní vědci tvrdí, že příští generace elektronických počítačů není daleko a využívá zásadně nové technologie, materiály a programovací jazyky. Přijde fantastická budoucnost, naplněná úžasnými možnostmi, které chytré vozy poskytnou lidstvu.

Doporučuje: