Компьютеры пятого поколения. История развития компьютерных систем

Применение данной теории оказывается возможным и к создаваемым человеком техническим системам различных классов, в том числе и к компьютерным системам. Причём этому сопутствуют довольно благоприятные условия: основная часть пути создания и становления таких систем легко обозрима и доступна анализу, что позволяет в полной мере использовать исторический и логический методы исследования.

Компьютеры первого поколения

Эра электронных вычислительных машин началась в 30-х годах XX века с теоретических разработок а (Англия) и Э.Поста (США).

Компьютеры первого поколения

Выдающийся математик Джон фон Нейман и его коллеги в своём отчете изложили основные принципы логической структуры ЭВМ нового типа, затем реализованные в проекте ЭДВАК(1950). Они утверждали, что ЭВМ должна создаваться на электронной основе и работать в двоичной системе счисления. В её состав необходимо вводить устройства: арифметическое центральное для управления, запоминающее, для ввода данных и вывода результатов. Ученые также сформулировали два принципа работы: принцип программного управления с последовательным выполнением команд и принцип хранимой программы. Конструкция большинства ЭВМ последующих поколений, где были реализованы эти принципы, получила название «фон-немайновской архитектуры» .

Джон фон Нейман

Компьютеры первого поколения

Электронно-вакуумная лампа

Компьютеры первого поколения

«ЭНИАК» -1946г. Разработчики: Преспер Экерт, Джон Моучли Длина: 30 м Объём: 85 м Вес: 30 т Потребляемая мощность 150 кВт Количество эл. ламп 20000 шт.

3

Компьютеры первого поколения

Перфокарта

Компьютеры второго поколения

Транзистор

Компьютеры второго поколения

С.А. Лебедев руководил созданием БЭСМ 6 – лучшей в мире ЭВМ 2 поколения, уровень которой, по мнению экспертов, на несколько лет опередил уровень зарубежных аналогов. Обладая высоким быстродействием (около 1 млн операций в секунду), она по своей архитектуре была ближе к ЭВМ 3 поколения и выпускалась серийно до 1981 года. БЭСМ 6 использовалась при разработке и реализации отечественных космических программ.

С.А.Лебедев

Компьютеры третьего поколения

В январе 1959 года Д. Килби была создана первая ИС, представляющая собой тонкую германиевую пластинку длиной в 1 см. Для демонстрации возможностей интегральных технологий фирма Texas Instruments создала для ВВС США бортовой компьютер, содержащий 587 ИС, и объёмом 150 раз меньше, чем аналогичные ЭВМ старого образца. Но у ИС Килби был ряд существенных недостатков, которые были устранены с появлением в том же году планарных ИС Р. Нойса. С этого момента ИС-технология начала своё триумфальное шествие, захватывая всё новые разделы современной электроники, и в первую очередь, вычислительную технику.

.

Интегральная схема

Компьютеры четвёртого поколения

.

Стив Джобс и Стив Возняк

Компьютер APPLE-1

Согласно легенде, современный ПК появился на свет в ничем не примечательном гараже Силиконовой долины (США). 4Именно здесь, в долине Санта-Клара, Стив Джобс и Стив Возняк построили свой первый компьютер ‘APPLE’. В качестве начального капитала они использовали выручку от продажи автомобиля Джобса - старенького ‘Фольксвагена’. На рынке первый ПК фирмы ‘Apple’ появились в 1977г. Однако в 1981 году фирме IBM удалось выпустить более удачную модель персонального компьютера, которая на ближайшее десятилетие стала эталоном ПК и завоевала рынки на всех континентах земного шара.

• Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.
• Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.
• В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой и ёмкостью в десятки мегабайт.
• C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.
• Для них характерны:
  • применение персональных компьютеров;
  • телекоммуникационная обработка данных;
  • компьютерные сети;
  • широкое применение систем управления базами данных;
• элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Закономерности развития компьютерных систем

Несоответствие темпов эволюции функций и эволюции технологий

Наследование основных функций развивающихся систем

Взаимосвязь показателей качества КС

Показатели качества КС

Где МИС - малые интегральные схемы СИС – средние интегральные схемы. БИС – большие интегральные схемы. ОС – операционная система. СП – система программирования ППП – пакет прикладных программ.

Анализ приведённой таблицы позволяет говорить о том, что со сменой поколений значительно улучшаются время безотказной работы, потребляемая мощность, быстродействие и цена компьютера. Наряду с этим неизбежно существенное усложнение электронной базы