Развитие вычислительной техники

механизации и автоматизации процесса обработки информации (вычислений).
Вопрос 1. История

развития вычислительных машин

г., Б. Паскаль)
Вопрос 1. История развития вычислительных машин

непрерывно изменяющихся переменных, выраженных физическими величинами (угол поворота вала, сила

электрического тока, напряжение и т.д.). Она, зачастую, отличается от исходной физической природой и масштабным коэффициентом. Каждой элементарной математической операции над машинными величинами, как правило, соответствует некоторый физический закон, устанавливающий математические зависимости между физическими величинами на выходе и входе решающего элемента (например, законы Ома и Кирхгофа для электрических цепей, выражение для эффекта Холла, лоренцовой силы и т. д.).
Простейшие аналоговые устройства: логарифмическая линейка, курвиметр, планометр и др.
АВМ Пуазо, прибор управления артиллерийским зенитным огнем, совокупность приборов и устройств, предназначенных для определения и передачи на орудия данных для стрельбы по подвижным воздушным целям.

Вопрос 1. История развития вычислительных машин

машин

решения систем линейных и нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных

уравнений в частных производных,
специализированного назначения

Вопрос 1. История развития вычислительных машин

машин

виде набора цифр (чисел).
Важным шагом в развитии вычислительных устройств

явилось изобретение Б. Паскалем суммирующей машины (1641, по др. данным — 1643). В машинах Паскаля каждой цифре соответствовало определённое положение разрядного колеса, разделённого на 10 секторов. Сложение в такой машине осуществлялось поворотом колеса на соответствующее число секторов. Важнейшим элементом в машинах Паскаля был автоматический перенос единицы в следующий, высший разряд при полном обороте колеса предыдущего разряда. Именно это давало возможность складывать многозначные числа без вмешательства человека в работу механизма.

Вопрос 1. История развития вычислительных машин

и изобретениях Беббиджа и Холлерита, профессор Гарвардского университета Говард Эйкен

смог создать в 1937-1943 гг. электронно-механическую вычислительную перфорационную машину более высокою уровня под названием «Марк-1», работавшую на электромагнитных реле и выполнявшую сложение 23-разрядных чисел за 0.3с., умножение за 6с., деление за 11с. В 1947 г. появилась машина данной серии «Марк-2», содержащая 13 тысяч реле.

потребляли большое количество энергии и имели невысокую надежность.
ограниченный набор

внешних запоминающих устройств и обладали "неразвитыми" системами ввода-вывода.
Быстродействие 10-20 тыс.оп./с.
арифметические операции

Первая ЭВМ - ENIAC (Electronical Numerical Integrator and Computer) 1946 г. общая масса - 30 тонн, число электронных ламп - 18 тыс., потребляемая мощность - 150 квт. (мощность достаточная для небольшого завода), объем памяти - 20 10-ти разрядных чисел, время выполнения операции: сложения - 0,2 мс., умножения - 2,8 мс. Числа в ЭВМ вводились с помощью перфокарт и набора переключателей

UNIVAC, БЭСМ-1, БЭСМ-2, «Урал-1», «Урал-2», «Стрела», М-2, М-3, «Минск-1», М-20

создана в 1945 г. в Пенсильванском университете. Длина 26 м,

высота 6 м, масса 30 т. 18 000 ламп, 1500 реле, потребляемая мощность 150 квт.

2.2. Первая ЭВМ ENIAC

память на магнитных сердечниках
операционные системы для управления ресурсами машины

программирование на алгоритмических языках высокого уровня Algol, Fortran, Cobol и др.


БЭСМ-4, «Урал-16», «Минск-32», М-222, «Мир», «Наири» и многие другие

лентах. Бобины магнитных лент хранились в ленточных библиотеках
Первые поколения ЭВМ.

и 8-дорожечные перфоленты
Первые поколения ЭВМ.

на широкой перфорированной бумажной ленте
Первые поколения ЭВМ.

на магнитных дисках;
мультипрограммный режим (одновременное выполнение программ различных пользователей )

дисплейные терминалы;
открытая масштабируемая архитектура

Система 360 и Единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ).

(ИС) малой и средней (СИС) степени интеграции. Одна микросхема заменяла ячейку

ЭВМ 2-го поколения

Микросхемы позволили резко усложнить конструкцию машин. Печатная плата с микросхемами заменяла целый шкаф оборудования

внешней памяти ЭВМ 3-го поколения. Емкость пакета дисков составляла от

7,25 до 29 Мбайт.

схемы (БИС). БИС является функционально законченным устройством, содержащим тысячи транзисторов

и других элементов

супер-ЭВМ (supercomputers), специально спроектированные для особо сложных научных расчетов;
• ЭВМ

общего назначения (mainframes), предназначенные для экономических и инженерных расчетов. Этот сектор рынка был наиболее емким и заполнен в основном IBM-совместимыми моделями;
• мини-ЭВМ (minicomputers) — предельно простые и дешевые компьютеры стоимостью меньше 100 000 долларов.

ЭВМ.
высокая степень интеграции схем
микропроцессор
малогабаритный
персональный

на нескольких сверхтонких слоях различных материалов (металла, изолирующего окисла, полупроводника).

Фотография с электронного микроскопа. Ширина проводящих алюминиевых полосок 0,1-0,2 микрона

108 кГц. Число транзисторов 2250
Микропроцессорная революция

год: 8-битовый микропроцессор Intel 8080. Число транзисторов 5000 Этот процессор

стал стандартом для первого поколения ПК

1978 год: 16-битовый микропроцессор Intel 8086-8088. Число транзисторов 29000. Применен в IBM PC. Система команд x86 стала стандартной для ПК следующих поколений на платформе Intel

тактовая частота 500 кГц, ОЗУ 256 байт, цена 439 долл.в

собранном виде и 397 долл. в виде набора деталей

2.9. Появление и развитие персональных ЭВМ Первый коммерческий микрокомпьютер

подключаются съемные модули. Эта архитектура стала впоследствии классической
2.9. Появление и

развитие персональных ЭВМ Первый коммерческий микрокомпьютер

Альбукерке располагался первый офис образованной ими компании Microsoft
Прочитав в начале

января 1975 г. журнал, два студента из Бостона Пол Аллен (Allen, Paul; р. 1954) и Билл Гейтс (Gates, William; р. 1955) предложили MITS свои услуги по разработке компилятора с языка Basic

ЭВМ
Первое поколение ПК (1976-1980 годы) основывалось на 8-разрядных микропроцессорах intel-8080

или Zilog-80. Среди множества производителей выделялись канадская фирма Commodore и американская Tandy Radio Shaсk. Объем продаж измерялся десятками тысяч экземпляров

1980 г. выпустила ПК Spectrum, подключаемый к обычному телевизору и

бытовому магнитофону

компьютером
2.10. Проблемы человеко-машинного интерфейса Проекты фирмы Xerox
Графический оконный интерфейс

компьютера Alto отличался простотой и интуитивной понятностью. В его тестировании принимали участие группы детей

Кб, цена 1300 долл.
2.9. Появление и развитие персональных ЭВМ
Появление и

развитие персональных ЭВМ Феномен Apple

реализованных в проекте Xerox Star. ОЗУ 1 Мбайт, винчестер 5

Мбайт, цена $10000. Всего было продано 15000 экз.

Проблемы человеко-машинного интерфейса Apple

тактовой частоты.
Совершенствование архитектуры:
увеличение разрядности;
движение в сторону RISC;
усложнение

архитектуры процессора;
многопроцессорные конфигурации

очень малых размерах
роботизация

Развитие вычислительной техники

однородности памяти
принцип иерархии памяти
принцип адресности
единая архитектура (структура)

закрытой архитектурой (Macintosh)

по количеству процессоров
однопроцессорные
многопроцессорные
по разрядности (процессора)

4-8-16
32
64

персональный - однопользовательский
многопользовательский («семейное» пользование и многотерминальное пользование)

(автомобильный, суперкомпьютер, нейрокомпьютер, кластерный компьютер и т.д.)

Deep Blue фирмы IBM (высота 2 м, масса 1,4 т)

со счетом 3,5:2,5 выиграл матч у чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова

IRU и др.)
кустарной сборки
по стране-региону производства
белой сборки (США, Европа)
желтой

сборки (Восточная Азия)
красной сборки (Россия)

Ноутбук (NoteBook)
Карманный (наладонник,

смартфон, коммуникатор)

Вопрос 1. Основные элементы ПК

элементы ПК