ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Первое поколение Четвертое поколение Второе поколение Пятое поколение Третье поколение Из истории ENIAK Автор: Елизарова Н.Е., учитель информатики Гнилицкая православная гимназия

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Форма таблицы «Поколения ЭВМ» Поколение Период Элементная база Быстродейс твие Объем ОП Устройства ввода-вывода Программн ое обеспечение Примеры ЭВМ I II III IV V

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Определяющие признаки отнесения ЭВМ к тому или иному поколению: элементная база, т. е. из каких в основном элементов они построены; важнейшие характеристики: быстродействие, объем оперативной памяти, программное обеспечение, устройства ввода-вывода.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Элементная база - на электронных лампах Быстродействие тыс. Программные средствва - были представлены машинным языком

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ENIAK В 40-х годах произошел коренной переворот в вычислительной технике. В 40-х годах 20 века в университете США в городе Пенсильвания была построена полностью электронно –цифровая машина Эта машина весила 30 тонн Занимала площадь 200 м 2 В ней было более радиоламп

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ EDVAC – 1949 год В1949 году Морис Уилксом (Англия) создает первый компьютер ADVAC. Это универсальная ЭВМ с хранимыми в памяти программами.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ EDSAC - UNIVAC Первый коммерческий (продаваемый) компьютер. Создан в 1951 году. Разработчики: Маучли и Эккерт.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ УВВ ЗУ Результат Программы Данные АЛУ Увыв УУ Машины 1 поколения имели структуру, названную классической или структурой фон Неймана :

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ УВВ – устройство ввода. Вводит и кодирует информацию. АЛУ – арифметико-логическое устройство. Обрабатывает арифметическую и логическую информацию. ЗУ – запоминающее устройство. Хранит данные, программу и результаты. УУ - устройство управления. Управляет работой всех устройств и ходом обработки информации. Увыв - устройство вывода. Выводит информацию, раскодирует ее.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Первая отечественная машина МЭСМ создана в 1951 г. в Киеве под руководством С. А. Лебедева

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Первые вычислительные машины были очень громоздкими и занимали целые залы

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ БЭСМ – 1 – Большая электронная счетная машина (1952 – 1953). «Стрела» – первая серийная советская ЭВМ, была создана в 1953 году.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Whirlwind Компьютер Whirlwind – первый цифровой компьютер, разработанный для работы в режиме реального времени (1949 – 1951) электронных ламп; 8999 кристаллических диодов; Занимал 256 кв.м; Имелось графическое устройство ввода-вывода на электронно-лучевой трубке.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Вывод данных осуществлялся на АЦПУ (алфавитно- цифровые печатающие устройства) Ввод данных осуществлялся с помощью перфокарт и перфолент

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Характерные черты компьютеров I поколения: Элементная база - электронно-вакуумные лампы. Соединение элементов - навесной монтаж проводами. Габариты ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла. Быстродействие 1020 тыс. операций в секунду. Эксплуатация сложная из-за частого выхода из строя электронно- вакуумных ламп. Программирование машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма. Оперативная память до 2 Кбайт. Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Заполним первую строку таблицы Пок олен ие Период Элементная база Быстродей ствие Объем ОП Устройства ввода- вывода Программ ное обеспечен ие Примеры ЭВМ I Электрон но- вакуумные лампы тыс.операций в секунду До 2 Кбайт Перфока рты, перфоленты Машинн ые коды Colossus, ENIAC, EDVAC, EDSAC, UNIVAC, МЭСМ, БЭСМ-1, Whirlwind II III IV V

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Элементная база –полупроводниковые Быстродействие -до сотен тысяч операций в секунду Появилась память на магнитных носителях Использование транзистора в качестве переключательного элемента вместо вакуумной лампы

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Лентопротяжный механизм и магнитная лента Магнитные диски

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Первая ЭВМ на транзисторах. В 1955 году создана первая ЭВМ на транзисторах – TRADIC. Это компьютер фирмы Bell Telephone Laboratories.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Второе поколение ( ) 1958 год - МАШИНА М-2

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1963 год – сотрудник Стэнфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1959 год – США, создана ЭВМ второго поколения RCA – 501.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1960 год – IBM 7090, LARC.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1961 год – Stretsh.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1962 год – ATLAS.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ В СССР ЭВМ второго поколения были представлены такими машинами, как «Раздан», «Наири», «Мир», «Минск.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ В СССР ЭВМ второго поколения были представлены такими машинами, как «Урал – 11», М – 220, БЭСМ – 4, М – 4000.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Характерные черты компьютеров II поколения: Элементная база полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды). Соединение элементов печатные платы и навесной монтаж. Печатные платы представляли собой пластины из изолирующего материала, на который наносился токопроводящий материал. Для крепления транзисторов имелись специальные гнезда. Габариты ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста. Для размещения требовался специальный машинный зал. ЭВМ делятся на малые, средние, большие и специальные. Быстродействие до операций в секунду. Эксплуатация - вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала. Появилась новая специальность оператор ЭВМ. Программирование на алгоритмических языках, появление первых операционных систем, АСУ, диспетчеров. Оперативная память до 512 Кбайт. Введен принцип разделения времени совмещение во времени работы разных устройств, например одновременно с процессором работает устройство ввода-вывода с магнитной ленты. Принцип управления стал микропрограммным, и в возникла необходимость наличия ЭВМ постоянной памяти, в ячейках которой присутствуют коды, соответствующие управляющим сигналам. Недостаток несовместимость программного обеспечения.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Машина БЭСМ-6 (1967 год) самая быстродействующая в мире на том этапе ее быстродействие достигало 1 миллиона операций в секунду

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Заполним первую строку таблицы Пок олен ие Период Элементная база Быстродей ствие Объем ОП Устройства ввода- вывода Программ ное обеспечен ие Примеры ЭВМ I II Полупров одниковы е элементы (транзисторы, диоды) До 3 млн операций в секунду До 512 Кбайт Магнитн ые ленты Алгорит мически е языки (Алгол, Фортран, Кобол), появление первых ОС RCA-501, IBM 7090, LARC, Stretsh, ATLAS, БЭСМ – 6, «Раздан», «Наири», «Мир», «Минск», «Урал- 11», М-220, БЭСМ-4, М-4000 III IV V

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Элементная база - интегральные схемы, а вместо памяти на магнитных сердечниках - полупроводниковые Быстродействие - миллионы тысяч операций в секунду Программное обеспечение - была создана первая операционная система Интегральные схемы содержат до несколько десятков тысяч элементов на кристалле

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1958 год – Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобретают интегральную схему (ИС).

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1961 год – в продажу поступила первая выполненная на пластине кремния интегральная схема.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1965 год – начат выпуск семейства машин III поколения IBM-360 (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1967 год – начат выпуск БЭСМ-6 (1 млн операций в 1 с) и «Эльбрус» (10 млн операций в 1 с).

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1969 год – фирма IBM разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средствва (software). 29 октября 1969 год – проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети ARPANet.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1971 год – создание первого микропроцесс ора фирмой Intel. i4004

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ( ) Появляются семейства машин ЕС ЭВМ

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Характерные черты компьютеров III поколения: Элементная база интегральные схемы, частично БИС. Соединение элементов печатные платы. Габариты ЭВМ делятся на большие, средние, мини и микро. Быстродействие до 30 млн операций в секунду. Эксплуатация вычислительные центры, дисплейные классы. Новая специальность системный программист. Программирование алгоритмические языки (ПЛ-1, Алгол, Кобол и др.), операционные системы. Появляются возможности мультипрограммирования и управления ресурсами (периферийными устройствами), самой аппаратной частью ЭВМ или непосредстввенно операционной системой. Программное обеспечение ЭВМ усложняется за счет появления ОС, ППП, СУБД, САПР. Оперативная память 16 Мбайт. Введены принцип разделения времени, принцип микропрограммного управления, принцип модульности. ЭВМ состоит из набора модулей: конструктивно и функционально законченных блоков в стандартном исполнении. Принцип магистральности способ связи всех модулей ЭВМ: входные и выходные устройства соединены одинаковыми проводами (шинами). Появление магнитных дисков, дисплеев, графопостроителей.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Заполним первую строку таблицы Пок олен ие Период Элементная база Быстродей ствие Объем ОП Устройства ввода- вывода Программ ное обеспечен ие Примеры ЭВМ I II III Интегральны е схемы До 30 млн операций в секунду 16 Мбайт Способ связи всех модулей ЭВМ проводами – шинами, появление магнитных дисков, дисплеев, графо по строителей ОС, ППП, СУБД, САПР, (ПЛ- 1,Алгол, Кобол и др.) ЕС-ЭВМ, СМ-ЭВМ, IBM\360, PDP, VAX IV V

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ (1975 – 90-е гг.) Элементная база - БИСы Быстродействие - несколько десятков и сотен миллионов операций в секунду Программное обеспечение – языки высокого уровня Машины этого поколения классифицируются на : В нашей стране БК0010, АГАТ, ЯМАХА. сверхбольшие большие мини-эвм микро-эвм

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1975 год – IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1976 год – фирма IBM создает первый струйный принтер.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1976 год – создание первой ПЭВМ. Apple-1

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1976 год – появилась первая дискета диаметром 5,25 дюйма.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1982 год – фирма IBM приступила к выпуску компьютеров IBM PC с процессором Intel 8088, в котором были заложены принципы открытой архитектуры.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1983 год – выпущен компьютер IBM PC XT с жестким диском.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1985 год – начат выпуск ПК IBM PC AT.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1988 год – был создан первый вирус – «червь», поражающий электронную почту.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ 1993 год – выпуск компьютеров IBM PC с процессором Pentium.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Характерные черты компьютеров IV поколения: Элементная база большие интегральные схемы (БИС) и сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). Соединение элементов печатные платы. Габариты компактные ЭВМ, ноутбуки. Парк машин IV по­ коления можно разделить на микро-ЭВМ, ПК, мини-ЭВМ, ЭВМ общего назначения, специальные ЭВМ, суперЭВМ. Быстродействие млн операций в секунду. Эксплуатация многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ. Программирование базы и банки данных. Оперативная память 16 Мбайт и более. Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Заполним первую строку таблицы Пок олен ие Период Элементная база Быстродей ствие Объем ОП Устройства ввода- вывода Программ ное обеспечен ие Примеры ЭВМ I II III IV С 1975 до 90-х БИС, СБИС млн операций в секунду >16 Мбайт Телекомму никационн ая обработка данных, объединен ие в компьютер ные сети, дискеты Базы и банки данных IBM\370, SX-2, IBM PC\XT\AT, PS\2, Cray V

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Это машины будущего, они находятся в стадии разработок и отличительной чертой этого поколения будут: новая технология производства; превращение в многопроцессорную систему; новые способы ввода информации; искусственный интеллект.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Архитектура будет содержать два блока: традиционный компьютер; интеллектуальный интерфейс, задача которого понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Заполним первую строку таблицы Пок олен ие Период Элементная база Быстродей ствие Объем ОП Устройства ввода-вывода Программно е обеспечение Примеры ЭВМ I II III IV V С 90-хСБИС с использовани ем оптоэлектрон ных принципов (лазеры, голография) Миллиарды операций в секунду >256 Мбайт Интеллектуальный интерфейс, задача которого – понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера Качественный переход от обработки данных к обработке знаний, создание экспериментал ьных систем

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ Домашнее задание Ответить на вопросы для самоконтроля. Стр. 371 – 380 (читать).