История развития вычислительной техники. Содержание лекции

История развития вычислительной техники.

Содержание лекции 1. История развития и поколения ЭВМ 2. Поколения ЭВМ. 3. Классификация ЭВМ 4. Устройство и принцип действия ЭВМ

1. История развития и поколения ЭВМ Все началось с идеи научить машину читать или хотя бы складывать многоразрядные целые числа. Ещё около 1500 г. великий деятель эпохи Просвещения Леонардо да Винчи разработал эскиз 13 -разрядного суммирующего устройства, что явилось первой дошедшей до нас попыткой решить указанную задачу.

В 30 -х годах 17 столетия в национальной библиотеке Мадрида были обнаружены два тома неопубликованных рукописей Леонардо да Винчи. И среди чертежей «Codex Madrid I» , почти полностью посвященного прикладной механике, ученые нашли эскиз 13 -разрядного суммирующего устройства с десятизубыми колёсами. В рекламных целях оно было воспроизведено фирмой IBM и оказалось вполне работоспособным

абак Китайская разновидность абака — суаньпань calculi или abaculi римский абак

Русский абак

Машина Шиккарда Машина по мысли автора, предназначалась для выполнения четырех арифметических действий, но её механическая часть была приспособлена только для сложения и вычитания: умножение и деление должно было производиться при помощи подвижных таблиц. Машина Шикарда была, по-видимому, построена в одном или двух экземплярах, которые вскоре погибли. До нас дошли только схемы машины Шикарда.

1830 -1846 гг. Чарльз Беббидж разрабатывает проект Аналитической машины - механической универсальной цифровой вычислительной машины с программным управлением (!). Машина состоит из пяти устройств - арифметического устройства (АУ), запоминающего устройства (ЗУ), устройства управления (УУ), ввода и вывода (все как в первых ЭВМ, появившихся 100 лет спустя). АУ строилось на основе зубчатых колес Для ввода программы и данных использовались перфокарты. Предполагаемая скорость вычислений: сложение и вычитание за 1 сек, умножение и деление - за 1 мин. По сохранившимся описаниям и чертежам энтузиасты из Лондонского музея науки построили эту машину и она состояла из 4 тыс. стальных деталей и весила 3 тонны

В 1944 г. под руководством американского математика Говарда Айкена создана автоматическая вычислительная машина "Марк-1" с программным управлением. Она была построена на электро-механических реле, а программа обработки данных вводилась с перфоленты.

ENIAC – второй в мире электронный калькулятор – работал в Пенсильвании в 1943 – 1946 годах. Он еще не был компьютером в современном смысле этого слова, и смена «программы» , по которой происходят вычисления, производились с помощью переключаемых проводов, как на телефонной АТС тех времен. Этот вычислитель, состоящий из 18000 электронных ламп, использовали в основном для решения баллистических задач, то есть расчета

Руководители ее созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце 30 - х годов работу Джорджа Атанасова. Машина содержала порядка 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических элементов. Ее энергопотребление равнялось 150 к. Вт, что вполне достаточно дня обеспечения небольшого завода. Практически одновременно велись работы над созданием ЭВМ в Великобритании. С ними связано прежде всего имя Аллана Тьюринга – математика, внесшего также большой вклад в теорию алгоритмов и теорию кодирования. Эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего с точки зрения конструкторов последующих компьютеров качества- программа не хранилась в памяти машины, а набиралась доста- точно сложным образом с помощью внешних коммутирующих устройств.

Чтобы упростить и убыстрить процесс задания программ, Мочли и Экерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы хранить программу в своей памяти. В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этом компьютере. Доклад был разослан многим ученым и получил широкую известность, поскольку в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, т. е. универсальных вычислительных устройств. И до сих пор подавляющее большинство компьютеров сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Джон фон Нейман. Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом.

В 1948 г. в американской фирме Bell Laboratories физики Уильям Шокли , Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзистор. За это достижение им была присуждена Нобелевская премия. 1949 г. в Англии под руководством Мориса Уилкса построен первый в мире компьютер с хранимой в памяти программой EDSAC.

JOHNNIAC был достойным продолжателем своих предшественников, MANIACa и ILLIACa. Приступив к работе в 1953 году, он функционировал до 1966 - го, наработав за это время 50000 машинных часов. Созданный под руководством Фон Неймана, он был вариантом современного сервера и использовал все новейшие достижения. Данная машина, хотя и состояла всего из нескольких сотен электровакуумных ламп, в высоту имела 2 м и весила несколько тонн.

Сергей Александрович Лебедев Первая отечественная ЭВМ- МЭСМ ( «малая электронно- счетная машина» )- была создана в 1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева, крупнейшего советского конструктора вычислительной техники, впоследствии академика, лауреата государственных премий, руководившего созданием многих отечественных ЭВМ.

БЭСМ-6 Разработка завершена в конце 1966 года. Главный конструктор — Сергей Алексеевич Лебедев Выполняла приблизительно 1 млн. операций в секунду Программы составлены на языках программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др. ) К отечественным ЭВМ второго поколения относятся Проминь, Минск, Раздан, Мир.

ЭВМ Супер – ЭВМ Большие ЭВМ Мини -ЭВМ Мини ЭВМ Многополь- Мини- Супер зовательские Мощные -Супер Встроенные Рабочие станции Персональные ЭВМ