Исторический экскурс

Компьютеры прошли длинный путь от примитивных вычислительных средств до современных сложнейших ЭВМ и комплексов. К одному из первых вычислительных устройств относится абак, появившийся более 2000 лет тому назад. Он представлял собой деревянную раму, содержащую ряд параллельных прутьев с камешками или костяшками. Различные арифметические действия выполнялись, как на бухгалтерских счетах, путем перемещения костяшек. В начале XVII в. изобретателем логарифмов Д. Непером была разработана машина, способная выполнять операцию умножения двух чисел. В 1694 г. Г. В. Лейбниц построил калькулятор для операций сложения и умножения чисел. В 1820 г. Ч. К. Томасом был создан первый коммерческий механический калькулятор, который выполнял операции сложения, вычитания, умножения и деления.

Первую механическую аналитическую машину, которая содержала все основные элементы компьютера (процессор, память, устройства ввода/вывода, блок управления), сконструировал в 1823 г. Ч. Бэббидж. В 1890 г. Г. Холлерит предложил перфорационные карты, которые на протяжении более чем 50 лет использовались для самых разных математических вычислений.

Первой цифровой ЭВМ официально признан компьютер, разработанный Д. В. Атанасовым и К. Берри (1942). В ЭВМ были использованы концепции двоичной арифметики и логических схем, современные цифровые коммутационные технологии и вакуумные лампы. В 1943 г. англичанин А. Тьюринг создал компьютер "Колосс", который использовался для расшифровки перехваченных немецких сообщений. Несколько позднее (1946) был разработан компьютер ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator), выполнявший операции умножения десятизначных чисел со скоростью около 300 произведений в секунду. В нем использовалось около 18 000 вакуумных ламп, занимавших полезную площадь порядка 170 м2 и потреблявших около 180 кВт электроэнергии.

В 1945 г. математик Джон фон Нейман обосновал архитектуру современных программируемых компьютеров. Он доказал, что можно выполнять любые вычисления с помощью соответствующего программного управления без изменения аппаратной части. Первое поколение ЭВМ с архитектурой

Неймана появилось в 1947 г. В них впервые использовалось оперативное запоминающее устройство, предназначенное для хранения данных и модулей программы.

Первый по-настоящему универсальный буквенно-цифровой компьютер UNIVAC (Universal Automatic Computer) был создан в 1952 г. После его появления темпы эволюции компьютеров заметно ускорились. Компьютеры стали строить на электронных переключателях. В первом поколении компьютеров функции электронных переключателей возлагались на вакуумные лампы, которые из-за постоянного перегрева выходили из строя. На смену лампам пришли меньшие по размерам и более эффективные транзисторы, положившие начало процессу миниатюризации.

Среди отечественных ученых следует выделить академика С. А. Лебедева, внесшего большой вклад в развитие средств вычислительной техники. Под его руководством были созданы и внедрены в производство две ламповые ЭВМ – БЭСМ-2 и М-20. Им также выполнены важные работы по созданию многомашинных и многопроцессорных комплексов.

Можно выделить две характерные особенности современных компьютеров: использование интегральных схем, позволяющих разместить на одном кристалле десятки и сотни миллионов транзисторов; использование микропроцессоров, универсальных с точки зрения функциональных возможностей устройств.

В 1971 г. появился первый 4-разрядный микропроцессор 4004, который содержал 2300 транзисторов и выполнял 60 тыс. операций в секунду. Созданный в 1995 г. процессор Pentium Pro содержал уже 5,5 млн транзисторов и выполнял до 300 млн команд в секунду.

Появление интегральных схем и микропроцессоров привело к значительному ускорению развития компьютерной техники. Появились первые персональные компьютеры. Стимулом к промышленному производству таких компьютеров послужили высокое быстродействие, адресация памяти объемом до 64 Кбайт и низкая стоимость 8-разрядного микропроцессора 8080, выпущенного фирмой Intel в 1973 г. Появление этого процессора стимулировало разработку различного программного обеспечения, включая операционную систему СР/М (Control Program for Microprocessors – управляющая программа для микропроцессоров) и первый язык программирования BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) компании Microsoft.

Комплект Altair компании MITS, который появился в 1975 г. и состоял из процессора 8080, блока питания, лицевой панели с запоминающим устройством емкостью 256 байт и множеством индикаторов, можно считать первым персональным компьютером. Используя комплект Altair, пользователь мог собрать компьютер.

В 1976 г. новая компания Apple Computer вышла на компьютерный рынок, выпустив всего несколько компьютеров Apple I. Через год появился компьютер Apple II, который стал прообразом большинства последующих моделей, включая и IBM PC.

К 1980 г. на рынке микрокомпьютеров доминировали две базовые модели персональных компьютеров: компьютеры Apple II и компьютеры, построенные на основе комплекта Altair. Их конкурентом стал компьютер компании IBM. В конце 1980 г. группа сотрудников IBM разработала первый настоящий IBM PC (Personal Computer). В нем были внедрены разработки и компоненты других производителей, что позволило создателям обеспечить реализацию практически всех возможностей популярных тогда систем. Параметры компьютера фактически определялись потребителями. Открытая архитектура, слоты расширения, сборная конструкция, поддержка аппаратного и программного обеспечения различных компаний стали главным фактором будущего успеха персональных компьютеров IBM. В 1981 г. появился стандарт. Компьютеры, удовлетворяющие ему, стали называть РС-совместимыми (IBM-совместимыми) компьютерами. Сотни компаний выпускают РС-совместимые компьютеры и тысячи производителей – электронные компоненты для них. Все это способствует как расширению рынка, так и улучшению потребительских качеств подобных компьютеров. За время после появления первого IBM PC в компьютерном мире произошли кардинальные изменения. Если первые IBM-совместимые компьютеры использовали процессор 8088 с тактовой частотой 4,77 МГц и имели два односторонних накопителя на гибких дисках емкостью 160 Кбайт, то современные компьютеры работают с тактовой частотой свыше 1 ГГц, имеют жесткие диски емкостью в сотни гигабайт и снабжены многими новейшими устройствами и компонентами. По мнению одного из основателей компании Intel Г. Мура, в компьютерной индустрии производительность процессора и емкость дисковых накопителей удваиваются каждые 2–3 года.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >