Поколения компютър: таблица, характеристики и история. Какво се разбира под термина "компютърно генериране"?

Появата на модерни компютри, които използвахме, беше предшествана от цялостно развитие в развитието на компютърните технологии. Според широко разпространената теория развитието на компютърната индустрия се развива в продължение на няколко отделни поколения.

Съвременните експерти са склонни да мислят, че има шест от тях. Пет от тях вече са се провели, друг е на път. Какво точно разбира терминът "компютърно генериране" от ИТ специалисти? Какви са основните различия между отделните периоди на развитие на компютърните технологии?

Праистория на появата на компютър

Историята на развитието на пет поколения компютри е интересна и завладяваща. Но преди да го изучите, ще бъде полезно да разберете фактите, по отношение на които технологичните решения са предшествали развитието на компютър.

Хората винаги се стремят да подобрят процедурите, свързани с изчисленията, изчисленията. Историците са открили, че инструменти за работа с фигури, които имат механичен характер, са били изобретени дори в древен Египет и в други старини на древността. През Средновековието европейските изобретатели биха могли да разработят механизми, чрез които може да се изчисли периодичността на приливите на луната.

Прототипът на съвременните компютри, някои експерти смятат, че е изобретен в началото на 19-ти век, машината на Babbage, която има функциите на програмни изчисления. В края на 19-те години на XX век се появяват устройства, в които се използва електроника. Те са участвали главно в телефонната и радиокомуникационната индустрия.

През 1915 г. германският емигрант се премества в Съединените щати Херман Холерит основана на IBM, която по-късно стана една от най-разпознаващите марки на ИТ индустрията. Сред най-сензационните изобретения на Херман Холерит са пробити карти, които в продължение на десетилетия са служили като основни информационен носител когато се използва компютърна технология. До края на 30-те години имаше технологии, които позволиха да се говори за началото на компютърната ера в развитието на човешката цивилизация. Появяват се първите компютри, които по-късно стават класифицирани като принадлежащи към "първото поколение".

Знаци на компютъра

Ключов принципен критерий за класифициране на компютърно устройство като компютър или компютър, призовават експертите за програмиране. Този тип машина, по-специално, се различава от калкулаторите, независимо колко силни са последните. Дори ако говорим за програмиране на много ниско ниво, когато използваме "нули и такива" - критерият е валиден. Съответно, веднага щом машините са измислени, може да се окаже, че при появата им те са много подобни на калкулаторите, но могат да бъдат програмирани - те се наричат ​​компютри.

Терминът "компютърно генериране" се разбира, като правило, да принадлежи към определена технологична формация. Това е базата на хардуерните решения, въз основа на които работи компютърът. Същевременно, въз основа на критериите, предлагани от ИТ специалисти, разделянето на компютрите на поколения далеч не е условно (въпреки че, разбира се, съществуват преходни форми на компютри, които трудно могат еднозначно да се отнасят към определена категория).

След завършването на теоретичната екскурзия можем да започнем да изучаваме поколенията на компютрите. Таблицата по-долу ще ни помогне да се ориентираме в периодизацията на всеки от тях.

След това ще разгледаме технологичните характеристики на компютрите за всяка категория. Ние ще определим характеристиките на поколенията на компютрите. Таблицата, която сега сме съставили, ще бъде допълнена от други, в които съответните категории и технологични параметри ще бъдат корелирани.

Забелязваме важен нюанс - следващите мотиви се отнасят главно до развитието на компютрите, което днес е обичайно да се отнася за персонални компютри. Има съвсем различни класове компютри - военни, индустриални. Има така наречените "суперкомпютри". Обликът и развитието им е отделна тема.

Първи компютри

През 1938 г. германският инженер Конрад Зузе проектира устройство, наречено Z1, а в 42 издаде усъвършенстваната версия - Z2. През 1943 г. британците изобретяват своя компютър и го наричат ​​"Colossus". Някои експерти са склонни да считат английските и немските машини за първите компютри. През 1944 г., на базата на разузнаването от Германия, компютърът се създава и от американците. Компютърът, разработен в САЩ, се наричаше Марк I.

През 1946 г. американските инженери извършват малка революция в областта на компютърното инженерство, създавайки лампичен компютър ENIAC, 1000 пъти по-продуктивен от "Марк I". Следващото известно американско развитие беше компютърът, създаден през 1951 г., наречен UNIAC. Основната му характеристика е, че е първият компютър, който се използва като търговски продукт.

По това време, между другото, съветските инженери вече са измислили своя компютър, работещ в Академията на науките на Украйна. Нашето развитие бе наречено MESM. Неговите резултати, според експерти, бяха най-високи сред компютрите, събрани в Европа.

Технологични характеристики на първото поколение компютри

Всъщност, въз основа на какви критерии се определя първото поколение компютърно развитие? Такива ИТ експерти смятат, на първо място, за компонентна база под формата на вакуумни лампи. Машините от първото поколение също имат редица характерни външни характеристики - огромен размер, много висока консумация на енергия.

Техните изчислителни мощности също бяха относително скромни, бяха няколко хиляди херца. В същото време компютрите от първо поколение съдържаха много, които се предлагат в съвременните компютри. По-специално, това е кода на машината, който позволява програмиране на команди, както и записване на данни в паметта (като се използват перфораторни карти и електростатични тръби).

Компютрите от първото поколение изискват най-високата квалификация на лицето, което ги използва. Необходимо е не само притежаването на профилни умения (изразени в работата с перфорирани карти, познаване на машинния код и т.н.), но като правило и инженерни познания в областта на електрониката.

В компютъра на първото поколение, както вече казахме, вече имаше оперативна памет. Вярно е, че обемът му е изключително скромен, изразен в стотици, в най-добрия случай - в хиляди байтове. Първите модули на компютърната RAM едва ли могат да бъдат класифицирани като електронен компонент. Те бяха пълни с живак контейнери под формата на тръби. Кристалите на паметта са били фиксирани в определени области и по този начин данните са запазени. Въпреки това, скоро след изобретяването на първите компютри се появи по-добра памет на базата на феритни сърцевини.

Второто поколение компютри

Каква е бъдещата история на компютърното развитие? Поколения компютри започнаха да се развиват допълнително. През 60-те години се разпространяват компютри, които използват не само вакуумни лампи, но и полупроводници. Часовниковата честота на микросхемите значително се е увеличила - индикаторът на 100 хиляди херца и по-горе се счита за обичайно. Първите магнитни дискове се появиха като алтернатива на ударите. През 1964 г. IBM компания пусна godu уникален продукт - отделен монитор на компютър с достатъчно достойни характеристики - 12-инчов диагонал, резолюция от 1024 х 1024 пиксела и честота на опресняване от 40 Hz.

Трето поколение

Какво е забележително за третото поколение компютри? На първо място, прехвърлянето на компютри от лампи и полупроводници до интегрални схеми, които, освен компютрите, са били използвани в различни други електронни устройства.

За първи път възможностите на интегралните схеми бяха показани на света от усилията на инженера Jack Kilby и Texas Instruments през 1959 г. Джак създаде малък дизайн, направен на чиния от германиев метал, който трябваше да замени сложните полупроводникови структури. От своя страна, Texas Instruments създаде компютър, изграден въз основа на такива записи. Най-забележителното е, че е 150 пъти по-малък от подобен компютър с полупроводникови характеристики. Технологията на интегралните схеми е доразвита. Основна роля в това е изиграл изследването на Робърт Нойс.

Тези хардуерни компоненти позволиха на първо място да се намали значително размерът на компютъра. В резултат на това се наблюдава значително увеличение на производителността на компютрите. Третото поколение компютри се характеризира с освобождаването на компютър с тактова честота, изразена вече в мегахерц. Консумацията на електроенергия на компютрите също е намаляла.

Технологиите за записване и обработка на данни в RAM модули са станали по-напреднали. Що се отнася до RAM, феритни елементи стават по-просторни, технологично перфектни. Появиха се първите прототипи, а след това и първите версии на флопи дискове, използвани като външна среда за съхранение. В архитектурата на компютъра се появи кеш паметта. Стандартната среда за взаимодействие между потребителя и компютъра беше прозорецът на дисплея.

Имаше и по-нататъшно подобрение на софтуерните компоненти. Пълни операционни системи са се появили, голямо разнообразие от софтуер за приложения, бяха въведени концепциите за многозадачност в работата на компютъра. В рамките на компютрите от трето поколение програми като система за управление на бази данни, както и софтуер за автоматизация проектиране. Има все повече и повече програмни езици и среди, в които се създава софтуер.

Характеристики на четвъртото поколение

Четвъртото поколение компютри се характеризира с появата на интегрални схеми, принадлежащи към класа на големите, както и така наречените superlarge такива. В архитектурата на компютъра се появи водещият чип - процесорът. Компютрите в тяхната конфигурация са се доближили до обикновените граждани. Използването им стана възможно с минимално квалифицирано обучение, докато при работа с предходни поколения компютри се изискваха професионални умения. Модулите на RAM започнаха да се произвеждат не на базата на феритни елементи, а на базата на CMOS-microcircuits. До четвъртото поколение компютри е обичайно да се отнася първи компютър Apple, събрана през 1976 г. от Стив Джобс и Стефан Возняк. Много експерти по ИТ смятат, че Apple е първият персонален компютър в света.

Четвъртото поколение компютри също съвпадна с началото на популяризирането на интернет. През същия период се появи днес най-известната марка мека индустрия - "Майкрософт". Първите версии на операционните системи се появиха, които днес знаем - Windows, MacOS. Компютрите започнаха активно да се разпространяват по целия свят.

Пето поколение

Разцветът на четвъртото поколение компютри - от средата до края на 80-те. Но още в началото на 90-те години на миналия век започнаха процеси на пазара на ИТ технологии, които позволиха началото на обратното броене на ново поколение компютри. Става дума за значителни стъпки напред, преди всичко в областта на инженерните и технически разработки, свързани с преработвателите. Имаше чипове с архитектура, които се класифицират като паралелни вектори.

Петата генерация компютри е невероятна скорост на растеж на производителността на машините от година на година. Ако в началото на 90-тактова честота на микропроцесори в няколко десетки мегахерца, се счита за добър показател, от началото на 2000-та година, никой не е изненадан гигахерца. Компютрите, които използваме сега, както вярват ИТ специалистите, също са петата поколение компютри. Тоест, технологичният контекст от началото на 90-те години все още е релевантен.

Компютърите, свързани с пето поколение, се превръщат не само в компютри, но и в пълноценни мултимедийни инструменти. Възможно е да се монтират филми, да се работи с изображения, да се записва и обработва звук, да се създават инженерни проекти и да се стартират реалистични 3D игри.

Характеристики на шестото поколение

В обозримо бъдеще, според анализатори, имаме право да очакваме, че ще се появи и 6-то поколение компютри. Тя ще се характеризира с използването на нервни елементи в архитектурата на микросхеми, използването на процесори в рамките на разпределена мрежа.

Ефективността на компютрите в следващото поколение вероятно ще бъде измерена, вероятно не в gigahertz, а в фундаментално различни видове единици на смятане.

Сравнение на функциите

Проучихме поколенията на компютрите. Таблицата по-долу ще ни позволи да се ориентираме във връзка с компютрите, принадлежащи към определена категория, и технологичната база, на която се основава тяхното функциониране. Зависимостта е следната:

Също така може да бъде полезно да се визуализира корелацията на производителността и специфичното поколение компютър. Таблицата, която ще съставим, също ще отрази този модел. Въз основа на този параметър се използва честотата на часовника.

По този начин ние визуализирахме ключови технологични характеристики за всяко компютърно поколение. Таблицата, която и да е от представените от нас, ще ни помогне да корелираме съответните параметри и конкретна категория компютри с позоваване на един или друг етап от развитието на компютърната технология.