Arvutite arengu ajalugu lühidalt. Arvutite arengu ajaloo peamised etapid

Üks neist suurimad leiutised tema ajast. Miljardid inimesed kasutavad oma töös arvuteid Igapäevane elu kogu maailmas.

Aastakümnete jooksul on arvuti arenenud väga kallist ja aeglasest seadmest tänapäevaste üliintelligentsete masinateni, millel on uskumatu töötlemisvõimsus.

Arvuti leiutajaks ei peeta kedagi, paljud usuvad, et Konrad Zuse ja tema masin Z1 olid esimesed pikast uuenduste reast, mis meile arvuti andis. Konrad Zuse oli sakslane, kes kogus kuulsust sellega, et lõi 1936. aastal esimese vabalt programmeeritava mehaanilise arvutusseadme. Z1 Zuse loomisel keskenduti kolmele põhielemendile, mida tänapäeva kalkulaatorites kasutatakse. Hiljem lõi Konrad Zuse Z2 ja Z3.

Esimesed Mark-seeria arvutid ehitati Harvardis. MARK loodi 1944. aastal ja see arvuti oli 55 jala pikkune ja 8 jalga kõrge toa suurune. MARK võiks esineda lai valik arvutused. Sellest sai edukas leiutis ja USA merevägi kasutas seda kuni 1959. aastani.

ENIAC-arvuti oli üks olulisemaid edusamme andmetöötluses. Selle tellis Teise maailmasõja ajal USA sõjaväelased. See arvuti kasutas kiirete arvutuste tegemiseks elektrimootorite ja hoobade asemel vaakumtorusid. Selle kiirus oli tuhandeid kordi suurem kui ühelgi teisel tolleaegsel arvutusseadmel. See arvuti oli tohutu ja selle kogumaksumus oli 500 000 dollarit. ENIAC töötas kuni 1955. aastani.

RAM ehk muutmälu võeti kasutusele 1964. aastal. Esimene RAM oli vaakumtoru kõrvale asetatud metallidetektori plaat, mis tuvastas olulise erinevuse elektrilaengud. See oli lihtne viis arvutijuhiste salvestamiseks.

1940. aastal tehti palju uuendusi. Manchester töötas välja telekommunikatsiooniuuringute asutuse. See oli esimene arvuti, mis kasutas salvestatud programmi ja hakkas tööle 1948. aastal. Manchester MARK I jätkas 1951. aastal ja näitas tohutut edu.

UNIVACi ehitasid ENIACi loojad. See oli kiireim ja uuenduslikum arvuti, mis oli võimeline hakkama saama paljude arvutustega. See oli oma aja meistriteos ja pälvis avalikkuse kõrge tunnustuse.

IBM, esimene laialdaselt kasutatav ja inimestele kättesaadav personaalarvuti. IBM 701 oli esimene IBMi välja töötatud üldotstarbeline arvuti. Uues 704 mudelis kasutati uut arvutikeelt nimega "Fortran". IBM 7090 oli samuti väga edukas ja domineeris mõlemas kontoriarvuti järgmise 20 aasta jooksul. 1970ndate lõpus ja 1980ndatel töötas IBM välja personaalarvuti, mida tuntakse personaalarvuti nime all. IBM on avaldanud tohutut mõju tänapäeval kasutatavatele arvutitele.

Seoses personaalarvutite turu kasvuga 1980. aastate alguses ja keskel mõistsid paljud ettevõtted, et graafiline liides on kasutajasõbralikum. See viis Microsofti poolt Windowsi nimelise operatsioonisüsteemi väljatöötamiseni. Esimene versioon kandis nime Windows 1.0 ja hiljem tulid Windows 2.0 ja 3.0. Microsoft muutub tänapäeval populaarsemaks.

Tänapäeval on arvutid äärmiselt võimsad ja soodsamad kui kunagi varem. Nad on tunginud peaaegu igasse meie eluvaldkonda. Neid kasutatakse võimsa suhtlus- ja kauplemisvahendina. Arvutite tulevik on tohutu.

Tänapäeva personaalarvutid erinevad paljuski II maailmasõja ajal esile kerkinud massiivsetest kohmakatest seadmetest ning erinevus ei seisne ainult nende suuruses. Kaasaegsete laua- ja sülearvutite "isad" ja "vanaisad" ei teadnud, kuidas teha suurt osa sellest, millega nad vaevata hakkama saavad kaasaegsed masinad. Kuid esimene arvuti maailmas oli läbimurre teaduses ja tehnoloogias. Istuge oma monitori ette ja me räägime teile, kuidas arvutiajastu sündis.

Kes lõi maailma esimese arvuti

Eelmise sajandi 40ndatel oli korraga mitu seadet, mis võisid pretendeerida esimese arvuti tiitlile.

Z3

Konrad Zuse

Varajane arvuti, mille lõi Saksa insener Konrad Zuse, kes töötas teiste teadlaste arengutest täielikus isolatsioonis. Sellel oli eraldi mäluplokk ja eraldi konsool andmete sisestamiseks. Ja nende kandjaks oli Zuse tehtud kaheksarajaline perfokaart 35 mm kilest.

Masinal oli 2600 telefonireleed ja see oli vabalt programmeeritav binaarses ujukomakoodis. Z3 kasutati aerodünaamilisteks arvutusteks, kuid hävis Berliini pommitamise ajal 1943. aasta lõpus. Zuse juhtis oma vaimusünnituse rekonstrueerimist 1960. aastatel ja nüüd on see programmeeritav masin väljas Müncheni muuseumis.

Mark 1, mille looja oli professor Howard Aiken ja mille IBM lasi välja 1941. aastal, oli Ameerika esimene programmeeritav arvuti. Masin maksis pool miljonit dollarit ja seda kasutati USA mereväe seadmete, näiteks torpeedode ja veealuse tuvastamise väljatöötamiseks. Samuti kasutati "Mark 1" aatomipommi plahvatusseadmete väljatöötamisel.

Just "Mark 1" võib nimetada kõige esimeseks arvutiks maailmas. Selle omadused, erinevalt Saksa Z3-st, võimaldasid arvutusi teha automaatrežiimis, ilma et oleks vaja tööprotsessis inimese sekkumist.

Atanasoff-Berry arvuti (ABC)

1939. aastal sai professor John Vincent Atanasoff raha Atanasoff-Berry Computeri (ABC) nimelise masina ehitamiseks. Selle kujundasid ja panid kokku Atanasov ja kraadiõppur Clifford Berry 1942. aastal. ABC seade oli aga laiemalt tuntud alles arvuti leiutamisega seotud patendivaidluseni. See lahendati alles 1973. aastal, kui tõestati, et ENIACi kaasleiutaja John Mauchly nägi ABC arvutit varsti pärast seda, kui see hakkas tööle.

Kohtuvaidluse õiguslik tulemus oli märgiline: Atanasoff kuulutati mitme suurema arvutiidee algatajaks, kuid arvuti kui kontseptsioon tunnistati patenteerimatuks ja seetõttu kõigile arendajatele vabalt avatud. 1997. aastal valmis ABC täismahus töökoopia, mis tõestas, et ABC masin töötas nii, nagu Atanasoff väitis.

ENIAC

ENIAC

ENIACi töötasid välja kaks Pennsylvania ülikooli teadlast – John Eckert ja John Mauchly. Ta suutis ümberprogrammeerimisega lahendada "suure hulga arvulisi probleeme". Kuigi autot esitleti avalikkusele pärast sõda, 1946. aastal, oli see arvutuste jaoks oluline järgmiste konfliktide ajal, nagu külm sõda ja Korea sõda. Seda kasutati loomisel arvutuste tegemiseks vesinikupomm, inseneriarvutused ja laskelaudade koostamine. Ta tegi ka ilmaennustusi NSV Liidus, et ameeriklased teaksid, kuhu nad võivad kukkuda välja kukkuma tuumasõja korral.

Erinevalt Mark 1-st oma elektromehaaniliste releedega olid ENIAC-l vaakumtorud. Arvatakse, et ENIAC on oma kümne tegevusaasta jooksul teinud rohkem arvutusi kui kogu inimkond selle ajani.

EDSAC

EDSAC

Esimene mällu salvestatud arvuti tarkvara nimega EDSAC. See pandi kokku 1949. aastal Cambridge'i ülikoolis. Selle loomise projekti juhtis Cambridge'i professor ja Cambridge'i arvutusuuringute labori direktor Maurice Wilks.

Üks suuremaid edusamme programmeerimises oli Wilkesi lühiprogrammide raamatukogu, mida nimetatakse alamprogrammideks, kasutamine. Seda hoiti perfokaartidel ja seda kasutati lager-programmi osana üldiste korduvate arvutuste tegemiseks.

Milline nägi välja maailma esimene arvuti?

Ameerika "Mark 1" oli tohutu, ulatudes üle 17 meetri pikkuseks ja üle 2,5 meetri kõrguseks. Klaasi ja roostevaba terasega ümbritsetud masin kaalus 4,5 tonni ja selle ühendusjuhtmete kogupikkus küündis vaevalt 800 km-ni. Peamiste arvutusmoodulite sünkroniseerimise eest vastutas viieteistmeetrine võll, mis ajas 4 kW elektrimootorit.

Mark 1 IBM-i muuseumis

Isegi raskem kui Mark 1 oli ENIAC. See kaalus 27 tonni ja nõudis 174 kW elektrit. Kui see sisse lülitati, tuhmusid linnatuled. Masinal polnud ei klaviatuuri ega monitori, selle pindala oli 135 ruutmeetrit ja oli põimitud kilomeetrite pikkuste juhtmetega. Et saada aimu ENIACi välimusest, kujutage ette pikka metallkappide rida, mis on ülalt alla lambipirnidega vooderdatud. Kuna arvutil ei olnud veel kvaliteetset jahutust, oli ruumis, kus see asus, väga palav ja ENIAC talitlushäireid.

ENIAC

NSV Liidus ei tahtnud nad läänest maha jääda ja tegid arvutite loomisel oma arendusi. Nõukogude teadlaste jõupingutuste tulemus oli (MESM). Selle esimene käivitamine toimus 1950. aastal. MESM kasutas 6 tuhat lampi, selle pindala oli 60 ruutmeetrit. m ja tööks vajalik võimsus kuni 25 kW.

MESM

Seade suutis teha kuni 3 tuhat toimingut sekundis. MESM-i kasutati keerukate teaduslike arvutuste tegemiseks, seejärel kasutati seda õppevahendina ja 1959. aastal võeti masin lahti.

1952. aastal oli MESM vanem õde- (BESM). Selles olevate vaakumtorude arv on kasvanud 5 tuhandeni ja suurenenud on ka toimingute arv sekundis - 8 tuhandelt 10 tuhandeni.

BESM

Maailma esimene kommertsarvuti

USA-s 1951. aastal tutvustatud seda võib nimetada esimeseks kommertskasutuseks mõeldud arvutiks.

Ta sai kuulsaks pärast seda, kui kasutas 1% valimistel osalenud küsitluse andmeid, et ennustada õigesti, et kindral Dwight Eisenhower võidab 1952. aasta valimised. Kui inimesed mõistsid arvutiandmete töötlemise võimalusi, hakkasid paljud ettevõtted seda masinat oma vajaduste jaoks ostma.

Kõige esimene personaalarvuti maailmas

Esmakordselt kasutati terminit "personaalarvuti" itaalia inseneri Pier Giorgio Perotto loomingule. Programm 101. Tootja Olivetti.

Programm 101

Seade maksis 3200 dollarit ja seda müüdi umbes 44 000 eksemplari. NASA ostis kümme tükki, mida kasutati 1969. aastal Kuule maanduva Apollo 11 arvutuste tegemiseks. Võrk ABC (American Broadcasting Company) kasutas Programma 101 1968. aasta presidendivalimiste ennustamiseks. USA sõjavägi kasutas seda oma operatsioonide kavandamiseks Vietnami sõja ajal. See osteti ka koolide, haiglate ja valitsusasutuste jaoks ning see tähistas arvutite kiire arendamise ja müügi ajastu algust.

Esimene seeriaviisiliselt toodetud koduarvuti välismaal

1975. aastal ilmus ajakirjas Popular Electronics artikkel uuest arvutikomplektist Altair 8800. Mõne nädala jooksul pärast seadme kasutuselevõttu ujutasid kliendid selle tootja MITSi tellimustega üle. Masin oli varustatud 256-baidise mäluga (laiendatav 64 KB-ni) ja universaalse liidese siiniga, millest sai tolle ajastu hobi- ja personaalarvutites laialdaselt kasutatav "S-100" standard.

"Altair 8800" sai osta 397 dollari eest. Pärast ostu pidi omanik-raadioamatöör iseseisvalt jootma ja kontrollima kokkupandud sõlmede jõudlust. Raskused sellega ei lõppenud, ikka tuli meisterdada nulle ja ühtesid kasutades kirjutamisprogramme. Altair 8800-l ei olnud klaviatuuri ega monitori, kõvaketast ega disketiseadet. Sisenema soovitud programm kasutaja keeras seadme esiküljel olevaid lülituslüliteid. Ja tulemuste kontrollimine viidi läbi esipaneelil vilkuvate tulede jälgimisega.

AGA 1976. aastal sündis esimene Apple'i arvuti., mille kujundas ja valmistas käsitööna Steve Wozniak ning mida tema sõber reklaamis ettevõtte esimese tootena Apple arvuti ettevõte. Apple 1 peetakse esimeseks riiulilt tarnitud arvutiks.

õun 1

Tegelikult polnud seadmel ei monitori ega klaviatuuri (neid oli võimalik ühendada). Kuid seal oli täielikult varustatud trükkplaat, millel oli 30 mikrolülitust. Seda polnud ka Altair 8800 ja teistel turule tulnud seadmetel, need tuli komplektist kokku panna. Apple 1 hind oli algselt peaaegu "põrgulik" 666,66 dollarit, kuid aasta hiljem langes see 475 dollarile. Hiljem ilmus lisaplaat, mis võimaldas salvestada andmeid kassettmakile. See maksis 75 dollarit.

Esimene massiliselt toodetud koduarvuti NSV Liidus

Alates XX sajandi 80ndatest hakati Bulgaarias tootma arvutit Pravets. See oli Apple'i teise versiooni kloon. Teine Pravetsi sarja kloon oli "nõukogude" IBM PC, mis põhineb Intel 8088 ja 8086 protsessoritel. Seda toodeti aastatel 1985–1992. Paljudesse Nõukogude Liidu koolidesse paigaldati Pravetsi arvutid.

Need, kes soovivad oma koduarvutit ehitada, võiksid kasutada Raadio ajakirja 1982-83 juhiseid. ja reprodutseerida mudelit nimega "Micro-80". See põhines KR580VM80 mikroprotsessoril, mis sarnanes Intel i8080-ga.

1984. aastal ilmus Nõukogude Liitu arvuti Agat, mis oli lääne mudelitega võrreldes üsna võimas. RAM-i maht oli 128 KB, mis oli kaks korda suurem kui kahekümnenda sajandi 80ndate alguse Apple'i mudelites. Arvutit toodeti mitme modifikatsiooniga, sellel oli 74 klahviga väline klaviatuur ja mustvalge või värviline ekraan.

Agatsi tootmine jätkus 1993. aastani.

Kaasaegsed arvutid

Tänapäeval muutub kaasaegne arvutitehnoloogia väga kiiresti. on miljardeid kordi oma esivanematest paremad. Iga ettevõte soovib üllatada juba tüdinenud kasutajaid ja siiani on see paljudel õnnestunud. Siin on vaid mõned viimaste aastate põhiteemad:

• Sülearvuti, millel oli oluline mõju tööstuse arengule: Apple Macbook (2006).
• Nutitelefon, millel on olnud oluline mõju tööstuse arengule: Apple iPhone (2007).
• Tahvelarvuti, millel on olnud oluline mõju tööstuse arengule: Apple iPad (2010).
• Esimene "nutikell": Pulsar Time Computer (1972). Neid võib näha James Bondi käsivarrel 1973. aasta märulifilmis Live and Let Die.

Ja loomulikult erinevad mängukonsoolid: Playstation, Xbox, Nintendo jne.

Me elame huvitav aeg(kuigi see kõlab nagu Hiina needus). Ja kes teab, mis lähiajal ees ootab. Närviarvutid? Kvantarvutid? Oota ja vaata.

Veel 19. sajandi esimesel poolel. Inglise matemaatik Charles Babbage püüdis ehitada universaalset arvutusseadet ehk arvutit (Babbage nimetas seda analüütiliseks mootoriks). See oli Babbage, kes mõtles esmakordselt ideele, et arvuti peaks sisaldama mälu ja seda peaks juhtima programm. Babbage soovis ehitada oma arvutit mehaanilise seadmena ja ta kavatses programme seadistada perfokaartide abil - paksust paberist kaardid, millele on kantud teave aukude kaudu.

Seda tööd Babbage aga lõpetada ei saanud – see osutus tolleaegse tehnoloogia jaoks liiga keeruliseks.

Saksa insener Konrad Zuse ehitas 1941. aastal väikese arvuti, mis põhines mitmel elektromehaanilisel releel. Kuid sõja tõttu jäi Zuse teos avaldamata.

Ja USA-s lõi ameeriklane Howard Aiken 1943. aastal ühes IBM-i ettevõttes võimsama arvuti nimega Mark-1. Juba see võimaldas arvutusi teha sadu kordi kiiremini kui käsitsi ja seda kasutati tegelikult sõjalisteks arvutusteks.

Alates 1943. aastast hakkas USA-s grupp spetsialiste John Mauchly ja Presper Eckerti juhtimisel projekteerima vaakumtorudel põhinevat arvutit ENIAC. Nende loodud arvuti töötas tuhat korda kiiremini kui Mark-1.Programmide seadistamise protsessi lihtsustamiseks ja kiirendamiseks hakkasid Eckert ja Mauchly kavandama uut arvutit, mis suudaks programmi oma mällu salvestada.

1945. aastal kaasati töösse kuulus matemaatik John von Neumann, kes koostas selle arvuti kohta aruande. Raport saadeti paljudele teadlastele ja sai laiemalt tuntuks, sest selles sõnastas von Neumann selgelt ja lihtsalt arvutite toimimise üldpõhimõtted, s.o. universaalsed arvutusseadmed. Ja siiani on valdav enamus arvuteid valmistatud põhimõtete järgi, mida John von Neumann oma 1945. aasta aruandes kirjeldas. Esimese arvuti, milles von Neumanni põhimõtted kehastusid, ehitas 1949. aastal inglise teadlane Maurice Wilkes.

1940. ja 1950. aastatel ehitati arvuteid vaakumtorude abil. Seetõttu olid arvutid väga suured (need hõivasid tohutuid saale), kallid ja ebausaldusväärsed - lõppude lõpuks põlevad vaakumtorud, nagu tavalised lambipirnid, sageli läbi.

Kuid 1948. aastal leiutati transistorid – miniatuursed ja odavad elektroonikaseadmed, mis võiksid vaakumtorusid asendada. See tõi kaasa arvutite suuruse vähenemise sadu kordi ja nende töökindluse suurenemise.

1968. aastal tootis Burroughs esimese integraallülitusega arvuti ja 1970. aastal alustas Intel mäluga integraallülituste müüki. Tulevikus transistoride arv, mida saaks paigutada pinnaühiku kohta integraallülitus on igal aastal ligikaudu kahekordistunud, mis hoiab arvutite maksumuse madalal ja kiirendab.

1975. aasta alguses ilmus esimene kaubanduslikult levitatav personaalarvuti Altair-8800, mis põhineb Intel-8080 mikroprotsessoril. Ja kuigi selle võimalused olid väga piiratud (RAM oli vaid 256 baiti, puudus klaviatuur ja ekraan), võeti selle välimusele suure entusiasmiga vastu: esimeste kuude jooksul müüdi masinat mitu tuhat komplekti.

1975. aasta lõpus lõid Paul Allen ja Bill Gates (Microsofti tulevased asutajad) Altairi arvutile tõlgi. Põhikeel, mis võimaldas kasutajatel lihtsalt arvutiga suhelda ja sellele lihtsalt programme kirjutada. See aitas kaasa ka personaalarvutite populaarsusele. Personaalarvuteid hakati müüma juba täiskomplektis, klaviatuuri ja monitoriga, nõudlus nende järele ulatus kümnetesse ja seejärel sadadesse tuhandetesse tükkidesse aastas.

1976. aastal tuli uus Apple Computer turule 666-dollarise Apple I arvutiga. Tema emaplaat oli vineeritüki külge kruvitud ning korpust ega toiteallikat polnud üldse.

Kuid 1977. aastal ilmunud Apple II arvutist sai enamiku järgnevate mudelite, sealhulgas IBM PC, prototüüp.

70ndate lõpus tõi personaalarvutite levik kaasa isegi nõudluse mõningase vähenemise suurte arvutite ja miniarvutite (miniarvutite) järele. See sai suurte arvutite tootmise juhtivale ettevõttele IBMile (International Business Machines Corporation) tõsiseks murekohaks ning 1979. aastal otsustas IBM proovida kätt personaalarvutite turul.

Esiteks valiti arvuti põhimikroprotsessoriks uusim tollal 16-bitine mikroprotsessor Intel-8088. Selle kasutamine võimaldas oluliselt suurendada arvuti potentsiaalseid võimalusi, kuna uus mikroprotsessor võimaldas töötada 1 MB mäluga ja kõik sel ajal saadaolevad arvutid olid piiratud 64 KB-ga.

Kasutajatel on võimalus iseseisvalt oma arvuteid uuendada ja varustada sadade erinevate tootjate lisaseadmetega.

Kõik see tõi kaasa IBM PC-ga ühilduvate arvutite kulude vähenemise ja nende omaduste kiire paranemise, mis tähendab nende populaarsuse kasvu.

IBM ei teinud oma arvutit ühes tükis ega kaitsnud selle disaini patentidega. Vastupidi, ta pani arvuti kokku iseseisvalt toodetud osadest ega hoidnud nende osade tehnilisi andmeid ja nende ühendamise viisi saladuses. Vastupidi, IBM PC disainipõhimõtted olid kõigile kättesaadavad. Selline lähenemine, mida nimetatakse avatud arhitektuuri põhimõtteks, muutis IBM PC tohutuks eduks, kuigi see võttis IBM-ilt selle edu ainsa eelise.

Vajadus loendada tekkis inimestes koos tsivilisatsiooni tulekuga. Neil oli vaja teha kaubandustehinguid, teostada maamõõtmisi, hallata põllukultuuride varusid, jälgida astronoomilisi tsükleid. Selleks leiutati iidsetest aegadest erinevaid tööriistu alates loenduspulkadest ja aabitsast, millest teaduse ja tehnika arengu käigus kujunesid välja kalkulaatorid ja erinevad arvutusseadmed, sealhulgas personaalarvutid.

Inimelu kahekümne esimesel sajandil on otseselt seotud tehisintellektiga. Indikaatoriks on teadmised arvutite loomise peamistest verstapostidest haritud inimene. Arvutite areng jaguneb tavaliselt 5 etapiks – tavaks on rääkida viiest põlvkonnast.

1946-1954 - esimese põlvkonna arvutid

Tasub öelda, et esimese põlvkonna arvutid (elektroonilised arvutid) olid toru. Pennsylvania ülikooli (USA) teadlased töötasid välja ENIAC – maailma esimese arvuti nime. Päev, mil see ametlikult kasutusele võeti, on 15.02.1946. Seadme kokkupanemisel oli kaasatud 18 tuhat elektrontoru. Arvutite pindala oli tänapäevaste standardite järgi kolossaalne 135 ruutmeetrit ja kaalub 30 tonni. Elektrinõudlus oli samuti suur - 150 kW.

On üldteada tõsiasi, et see elektrooniline masin loodi otseselt selleks, et aidata lahendada aatomipommi loomise kõige raskemaid ülesandeid. NSV Liit jõudis kiiresti järele ja 1951. aasta detsembris esitleti akadeemik S. A. Lebedevi juhtimisel ja otsesel osalusel maailmale maailma kiireimat arvutit. Ta kandis lühendit MESM (Small Electronic Computing Machine). See seade võiks teha 8–10 tuhat toimingut sekundis.

1954 - 1964 - teise põlvkonna arvutid

Järgmine samm arenduses oli transistoridel töötavate arvutite arendamine. Transistorid on pooljuhtmaterjalidest valmistatud seadmed, mis võimaldavad teil juhtida vooluahelas voolavat voolu. Esimese teadaoleva stabiilselt töötava transistor lõi Ameerikas 1948. aastal füüsikute meeskond – teadlased Shockley ja Bardeen.

Kiiruse poolest erinesid elektroonilised arvutid oluliselt oma eelkäijatest – kiirus ulatus sadade tuhandete toiminguteni sekundis. Vähendatud suurus ja tarbimine elektrienergia muutus väiksemaks. Samuti on oluliselt suurenenud kasutusala. See juhtus tänu tarkvara kiirele arengule. Meie parima arvuti BESM-6 rekordkiirus oli 1 000 000 toimingut sekundis. Välja töötatud 1965. aastal peadisainer S. A. Lebedevi juhtimisel.

1964 - 1971 - kolmanda põlvkonna arvutid

Selle perioodi peamine erinevus on madala integratsiooniastmega mikroskeemide kasutamise algus. Keerukate tehnoloogiate abil suutsid teadlased paigutada keerulised elektroonilised vooluringid väikesele pooljuhtplaadile, mille pindala oli alla 1 ruutsentimeetri. Mikroskeemide leiutis patenteeriti 1958. aastal. Leiutaja: Jack Kilby. Selle revolutsioonilise leiutise kasutamine võimaldas parandada kõiki parameetreid - mõõtmed vähenesid umbes külmiku suuruseks, kiirus suurenes, aga ka töökindlus.

Seda arvutite arendamise etappi iseloomustab uue salvestusseadme – magnetketta – kasutamine. Miniarvutit PDP-8 tutvustati esmakordselt 1965. aastal.

NSV Liidus ilmusid sellised versioonid palju hiljem - 1972. aastal ja olid Ameerika turul esitatud mudelite analoogid.

1971 - praegune - neljanda põlvkonna arvutid

Neljanda põlvkonna arvutite uuendus on mikroprotsessorite rakendamine ja kasutamine. Mikroprotsessorid on ALU-d (aritmeetilised loogikaüksused), mis on paigutatud ühele kiibile ja millel on kõrge aste integratsiooni. See tähendab, et mikroskeemid hakkavad veelgi vähem ruumi võtma. Teisisõnu, mikroprotsessor on väike aju, mis teeb miljoneid toiminguid sekundis vastavalt sinna sisseehitatud programmile. Mõõtmed, kaal ja võimsustarve on drastiliselt vähenenud ning jõudlus on saavutanud rekordkõrgused. Ja siis astus Intel mängu.

Esimest mikroprotsessorit nimetati Intel-4004, esimese 1971. aastal kokku pandud mikroprotsessori nimi. Selle sügavus oli 4 bitti, kuid siis oli see hiiglaslik tehnoloogiline läbimurre. Kaks aastat hiljem tutvustas Intel maailmale Intel-8008, millel on kaheksa bitti, 1975. aastal sündis Altair-8800 – see on esimene Intel-8008 baasil põhinev personaalarvuti.

See oli terve personaalarvutite ajastu algus. Masinat hakati kasutama absoluutselt igal pool erinevatel eesmärkidel. Aasta hiljem sisenes Apple mängu. Projekt oli väga edukas ja Steve Jobsist sai üks kuulsamaid ja rikkamaid inimesi Maa peal.

Arvuti vaieldamatu standard on IBM PC. See ilmus 1981. aastal 1-megabaidise RAM-iga.

Tähelepanuväärne on, et hetkel hõivavad IBM-iga ühilduvad elektroonilised arvutid umbes üheksakümmend protsenti toodetud arvutitest! Samuti on võimatu mainimata jätta Pentium. Esimese integreeritud kaasprotsessoriga protsessori arendus viidi edukalt lõpule 1989. aastal. Nüüd on see kaubamärk arvutiturul mikroprotsessorite arendamisel ja rakendamisel vaieldamatu autoriteet.

Kui me räägime väljavaadetest, siis see on loomulikult uusimate tehnoloogiate arendamine ja rakendamine: väga suured integraallülitused, magneto-optilised elemendid, isegi tehisintellekti elemendid.

iseõppinud elektroonilised süsteemid- see on ettenähtav tulevik, mida nimetatakse arvutite arendamisel viiendaks põlvkonnaks.

Inimene püüab arvutiga suhtlemisel barjääri kustutada. Jaapan töötas selle kallal väga pikka aega ja kahjuks edutult, kuid see on hoopis teise artikli teema. Hetkel on kõik projektid alles arenduses, kuid praeguse arengutempo juures pole see enam kaugel. Olevik on aeg, mil tehakse ajalugu!

Üks esimesi seadmeid (5.-4. sajand eKr), millest saab lugeda arvutite arengulugu, oli spetsiaalne tahvel, mida hiljem hakati nimetama "aabiks". Arvutused selle kohta tehti luude või kivide liigutamisega pronksist, kivist, elevandiluust jms valmistatud laudade süvendites. Kreekas oli aabits olemas juba 5. sajandil. eKr, jaapanlaste seas nimetati seda "serobayaniks", hiinlaste seas - "suanpan". Vana-Venemaal kasutati loendamiseks aabitsaga sarnast seadet - “tahvliloendust”. 17. sajandil võttis see seade tuttavate venekeelsete kontode kujul.

Abacus (V-IV sajand eKr)

Prantsuse matemaatik ja filosoof Blaise Pascal lõi 1642. aastal esimese masina, mis sai oma looja auks nime Pascaline. Mehaaniline seade karbi kujul, millel on palju käike, lisaks liitmisele teostas ka lahutamist. Andmed sisestati masinasse, keerates sihverplaate, mis vastasid numbritele 0 kuni 9. Vastus ilmus metallkorpuse ülaossa.

1673. aastal lõi Gottfried Wilhelm Leibniz mehaanilise arvutusseadme (Leibniz step calculator – Leibniz calculator), mis esimest korda mitte ainult liitis ja lahutas, vaid ka korrutas, jagas ja arvutas. Ruutjuur. Seejärel sai Leibnizi ratas massi arvutamise seadmete prototüübiks - masinate lisamiseks.

Inglise matemaatik Charles Babbage töötas välja seadme, mis mitte ainult ei sooritanud aritmeetilisi tehteid, vaid ka printis tulemused kohe välja. 1832. aastal ehitati kahest tuhandest messingdetailidest kümme korda vähendatud mudel, mis kaalus kolm tonni, kuid suutis sooritada aritmeetilisi tehteid kuue kümnendkoha täpsusega ja arvutada teist järku tuletisi. Sellest arvutist sai pärisarvutite prototüüp, seda nimetati diferentsiaalmasinaks.

Kümnete pideva edastamisega summeerimisaparaadi on loonud vene matemaatik ja mehaanik Pafnuti Lvovitš Tšebõšev. See seade on saavutanud kõigi aritmeetiliste toimingute automatiseerimise. 1881. aastal loodi korrutamise ja jagamise liitmisseadme eesliide. Kümnete pideva edastamise põhimõtet on laialdaselt kasutatud erinevates loendurites ja arvutites.

Automaatne andmetöötlus ilmus Ameerika Ühendriikides eelmise sajandi lõpus. Herman Hollerith lõi seadme – Hollerithi tabulaatori –, milles perfokaartidele rakendatuna dešifreeriti see elektrivoolu abil.

1936. aastal tuli Cambridge'i noor teadlane Alan Turing välja peast arvutava masina-arvutiga, mis eksisteeris ainult paberil. Tema "tark masin" tegutses kindla etteantud algoritmi järgi. Sõltuvalt algoritmist võib kujuteldavat masinat kasutada väga erinevatel eesmärkidel. Kuid tol ajal olid need puhtalt teoreetilised kaalutlused ja skeemid, mis toimisid programmeeritava arvuti prototüübina, arvutusseadmena, mis töötleb andmeid vastavalt teatud käskude jadale.

Inforevolutsioonid ajaloos

Tsivilisatsiooni arengu ajaloos on toimunud mitmeid inforevolutsioone - sotsiaalsete sotsiaalsete suhete transformatsioone, mis on tingitud muutustest teabe töötlemisel, säilitamisel ja edastamisel.

Esiteks revolutsiooni seostatakse kirjutamise leiutamisega, mis tõi kaasa tsivilisatsiooni hiiglasliku kvalitatiivse ja kvantitatiivse hüppe. Sai võimalikuks teadmiste ülekandmine põlvest põlve.

Teiseks(16. sajandi keskpaik) revolutsiooni põhjustas trükikunsti leiutamine, mis muutis põhjalikult industriaalühiskonda, kultuuri ja tegevuskorraldust.

Kolmandaks(19. sajandi lõpp) revolutsioon elektrivaldkonna avastustega, tänu millele ilmusid telegraaf, telefon, raadio ja seadmed, mis võimaldavad teil kiiresti edastada ja koguda teavet mis tahes mahus.

Neljandaks(alates XX sajandi seitsmekümnendatest) on revolutsioon seotud mikroprotsessortehnoloogia leiutamise ja personaalarvuti tulekuga. Arvutid, andmeedastussüsteemid (infoside) luuakse mikroprotsessoritel ja integraallülitustel.

Seda perioodi iseloomustavad kolm fundamentaalset uuendust:

• üleminek mehaaniliselt ja elektriliselt teabe muundamise vahenditelt elektroonilistele;
• kõigi sõlmede, seadmete, seadmete, masinate miniaturiseerimine;
• tarkvaraga juhitavate seadmete ja protsesside loomine.

Arvutitehnoloogia arengu ajalugu

Info salvestamise, teisendamise ja edastamise vajadus inimestel tekkis palju varem, kui loodi telegraafiaparaat, loodi esimene telefonijaam ja elektrooniline arvuti (arvuti). Tegelikult aitasid kõik inimkonna kogutud kogemused, teadmised ühel või teisel viisil kaasa arvutitehnoloogia tekkimisele. Arvutite loomise ajalugu - üldnimetus elektroonilised masinad arvutuste tegemiseks - algab kaugest minevikust ja on seotud peaaegu kõigi inimelu ja -tegevuse aspektide arenguga. Nii kaua kui inimtsivilisatsioon on eksisteerinud, on nii kaua kasutatud teatud arvutuste automatiseerimist.

Arengu ajalugu arvutitehnoloogia kestab umbes viis aastakümmet. Selle aja jooksul on vahetunud mitu arvutipõlvkonda. Iga järgnevat põlvkonda eristasid uued elemendid (elektroonilised torud, transistorid, integraallülitused), mille tootmistehnoloogia oli põhimõtteliselt erinev. Praegu on arvutipõlvkondade üldtunnustatud klassifikatsioon:

• Esimene põlvkond (1946 - 50ndate algus). Elemendi alus - elektroonilised lambid. Arvuteid eristasid suured mõõtmed, suur energiakulu, madal kiirus, madal töökindlus, koodidesse programmeerimine.
• Teine põlvkond (50ndate lõpp - 60ndate algus). Elemendi alus - pooljuht. Arvutitega võrreldes täiustatud eelmine põlvkond peaaegu kõik spetsifikatsioonid. Programmeerimiseks kasutatakse algoritmilisi keeli.
• 3. põlvkond (60ndate lõpp - 70ndate lõpp). Elemendi alus - integraallülitused, mitmekihiline trükitud juhtmestik. Arvutite mõõtmete järsk vähenemine, nende töökindluse suurenemine, tootlikkuse tõus. Juurdepääs kaugterminalidest.
• Neljas põlvkond (70ndate keskpaigast 80ndate lõpuni). Elementide alus - mikroprotsessorid, suured integraallülitused. Täiustatud spetsifikatsioonid. Personaalarvutite masstootmine. Arengusuunad: võimsad suure jõudlusega mitmeprotsessorilised arvutussüsteemid, odavate mikroarvutite loomine.
• Viies põlvkond (alates 80ndate keskpaigast). Algas intelligentsete arvutite arendamine, mida pole veel edu krooninud. Arvutivõrkude ja nende seostamise kõigi valdkondade tutvustus, hajutatud andmetöötluse kasutamine, arvutite infotehnoloogiate laialdane kasutamine.

Koos arvutite põlvkondade vahetumisega muutus ka nende kasutamise iseloom. Kui algul loodi ja kasutati neid peamiselt arvutusülesannete lahendamiseks, siis hiljem nende rakendusala laienes. See hõlmab infotöötlust, tootmise automatiseerimist ja tehnoloogilisi ja teaduslikud protsessid ja palju muud.

Kuidas arvutid töötavad, Konrad Zuse

Idee võimalusest ehitada automaatne arvutusaparaat tekkis Saksa inseneril Konrad Zusel ja 1934. aastal sõnastas Zuse põhiprintsiibid, mille alusel peaksid tulevased arvutid töötama:

• kahendarvusüsteem;
• "jah/ei" põhimõttel töötavate seadmete kasutamine (loogiline 1/0);
• kalkulaatori täielikult automatiseeritud töö;
• arvutiprotsessi tarkvara juhtimine;
• ujukomaaritmeetika tugi;
• suure mahutavusega mälu kasutamine.

Zuse tegi maailmas esimesena kindlaks, et andmetöötlus algab bitiga (ta nimetas bitti "jah / ei olekuks" ja binaaralgebra valemeid - tingimuslauseid), esimene, kes võttis kasutusele termini "masinsõna" ( Word), mis ühendas esimesena aritmeetilise ja loogilise kalkulaatori tehted, märkides, et "arvuti elementaarne toiming on kontrollida kahe kahendarvu võrdsust. Tulemuseks on ka kahendarv kahe väärtusega (võrdne, mitte võrdne).

Esimene põlvkond - vaakumtorudega arvutid

Colossus I – esimene lampidel töötav arvuti, mille Britid lõid 1943. aastal Saksa sõjaväe šifrite dekodeerimiseks; see koosnes 1800 vaakumtorust – infosalvestusseadmetest – ja oli üks esimesi programmeeritavaid elektroonilisi digitaalarvuteid.

ENIAC - loodi suurtükiväe ballistika tabelite arvutamiseks; see arvuti kaalus 30 tonni, hõivas 1000 ruutjalga ja tarbis 130-140 kW elektrit. Arvuti sisaldas 17468 kuueteistkümne tüüpi vaakumtoru, 7200 kristalldioodi ja 4100 magnetelementi ning need paiknesid umbes 100 m 3 kogumahuga kappides. ENIAC-i jõudlus oli 5000 toimingut sekundis. Masina kogumaksumus oli $750 000. Elektrivajadus oli 174 kW ja kokku kasutatav pind 300 m2.

Teine 1. põlvkonna arvutite esindaja, millele peaksite tähelepanu pöörama, on EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). EDVAC on huvitav selle poolest, et see üritas salvestada programme elektrooniliselt niinimetatud "ultraheli viivitusliinides", kasutades elavhõbedatorusid. 126 sellisele reale oli võimalik salvestada 1024 rida neljakohalisi kahendarvusid. See oli "kiire" mälu. "Aeglase" mäluna pidi see magnetjuhtmele numbreid ja käske fikseerima, kuid see meetod osutus ebausaldusväärseks ja teletaipi lintidele tuli tagasi pöörduda. EDVAC oli kiirem kui tema eelkäija, lisades 1 µs ja jagades 3 µs. See sisaldas ainult 3,5 tuhat elektrontoru ja asus 13 m 2 suurusel alal.

UNIVAC (Universal Automatic Computer) oli elektrooniline seade, mille mällu salvestatud programmid, mida sisestati sinna enam mitte perfokaartidelt, vaid magnetlindi abil; see andis suur kiirus teabe lugemist ja kirjutamist ning sellest tulenevalt masina kui terviku suuremat jõudlust. Ühel lindil võib olla miljon kahendvormingus kirjutatud tähemärki. Lintidele võis salvestada nii programme kui ka vaheandmeid.

Teine põlvkond on transistoridel töötav arvuti.

Transistorid asendasid vaakumtorud 1960. aastate alguses. Transistorid (mis toimivad nagu elektrilised lülitid) tarbivad vähem elektrit ja toodavad vähem soojust ning võtavad vähem ruumi. Mitme transistori ahela ühendamine ühel plaadil annab integraallülituse (kiip - "kiip", "kiip" sõna otseses mõttes, plaat). Transistorid on kahendloendurid. Need üksikasjad fikseerivad kaks olekut - voolu olemasolu ja voolu puudumist ning seeläbi töötlevad neile selles binaarses vormis esitatud teavet.

1953. aastal leiutas William Shockley p-n-siirdetransistori. Transistor asendab vaakumtoru ja töötab samal ajal suuremal kiirusel, toodab väga vähe soojust ja ei tarbi peaaegu üldse elektrit. Samaaegselt elektrontorude transistoridega asendamise protsessiga täiustati ka teabe salvestamise meetodeid: kui hakati kasutama mäluseadmeid, magnetsüdamikke ja magnettrumme ning juba 60ndatel hakkas laialt levima teabe salvestamine ketastele.

Üks esimesi transistoriseeritud arvuteid, Atlas Guidance Computer, lasti välja 1957. aastal ja seda kasutati Atlase raketi startimise juhtimiseks.

1957. aastal loodud RAMAC oli odav arvuti, millel oli modulaarne välismälu ketastel, kombineeritud magnetsüdamiku muutmälu ja trummid. Kuigi see arvuti polnud veel täielikult transistoriseeritud, oli see väga töökindel ja hõlpsasti hooldatav ning kontoriautomaatika turul väga nõutud. Seetõttu vabastati äriklientidele kiiresti “suur” RAMAC (IBM-305), 5 MB andmete mahutamiseks vajas RAMAC-süsteem 50 ketast läbimõõduga 24 tolli. Selle mudeli põhjal Infosüsteem töödeldi tõrgeteta taotluste massiive 10 keeles.

1959. aastal lõi IBM oma esimese suure transistoriga suurarvuti 7090, mis on võimeline tegema 229 000 toimingut sekundis – tõelise transistoriseeritud suurarvuti. Ameerika lennufirma SABRE kasutas 1964. aastal kahel 7090 suurarvutil põhinev lennufirma SABRE esimest korda automaatset süsteemi lennupiletite müümiseks ja broneerimiseks 65 linnas üle maailma.

1960. aastal tutvustas DEC maailma esimest miniarvutit PDP-1 (Programmed Data Processor), monitori ja klaviatuuriga arvutit, millest sai üks tähelepanuväärsemaid tooteid turul. See arvuti oli võimeline sooritama 100 000 toimingut sekundis. Masin ise hõivas põrandal vaid 1,5 m 2. PDP-1 sai tegelikult maailma esimeseks mänguplatvormiks tänu MIT-i üliõpilasele Steve Russellile, kes kirjutas selle jaoks Star Wari arvutimänguasja!

1968. aastal alustas Digital esimest korda miniarvutite masstootmist - see oli PDP-8: nende hind oli umbes 10 000 dollarit ja mudel oli külmkapi suurune. Just seda PDP-8 mudelit said osta laborid, ülikoolid ja väikeettevõtted.

Tolleaegseid kodumaiseid arvuteid saab iseloomustada järgmiselt: arhitektuuriliselt, vooluringi ja funktsionaalsete lahenduste poolest vastasid nad oma ajale, kuid nende võimalused olid tootmis- ja elemendibaasi ebatäiuslikkuse tõttu piiratud. Kõige populaarsemad olid BESM-seeria masinad. Seeriatootmine, mis oli üsna ebaoluline, algas arvutite Ural-2 (1958), BESM-2, Minsk-1 ja Ural-3 (kõik 1959) väljalaskmisega. 1960. aastal läksid nad M-20 ja Ural-4 seeriasse. 1960. aasta lõpus oli M-20 maksimaalne jõudlus (4500 lampi, 35 tuhat pooljuhtdioodi, mälu 4096 elemendi jaoks) - 20 tuhat toimingut sekundis. Esimesed pooljuhtelementidel põhinevad arvutid (Razdan-2, Minsk-2, M-220 ja Dnepr) olid alles väljatöötamisel.

Kolmas põlvkond - väikese suurusega arvutid integraallülitustel

50ndatel ja 60ndatel kokkupanek elektroonikaseadmed oli aeganõudev protsess, mida aeglustas elektrooniliste vooluahelate keerukus. Näiteks CD1604 arvuti (1960, Control Data Corp.) sisaldas umbes 100 000 dioodi ja 25 000 transistorit.

1959. aastal leiutasid ameeriklased Jack St. Clair Kilby (Texas Instruments) ja Robert N. Noyce (Fairchild Semiconductor) iseseisvalt integraallülituse (IC), mis koosneb tuhandetest transistoridest, mis on paigutatud mikroskeemi sees olevale ühele ränikiibile.

Arvutite tootmine IC-del (hiljem nimetati neid mikroskeemideks) oli palju odavam kui transistoridel. Tänu sellele said paljud organisatsioonid selliseid masinaid soetada ja meisterdada. Ja see omakorda tõi kaasa nõudluse kasvu lahendamiseks mõeldud suurarvutite järele erinevaid ülesandeid. Nende aastate jooksul omandas arvutite tootmine tööstusliku mastaabi.

Samal ajal ilmus pooljuhtmälu, mis on personaalarvutites kasutusel tänaseni.

Neljas põlvkond - personaalarvutid protsessoritel

IBM PC eelkäijad olid Apple II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 ja 800, Commodore 64 ja Commodore PET.

Personaalarvutite (PC, PC) sündi seostatakse õigustatult Inteli protsessoritega. Ettevõte asutati juuni keskel 1968. Sellest ajast alates on Intelist saanud üle 64 000 töötajaga maailma suurim mikroprotsessorite tootja. Inteli eesmärk oli luua pooljuhtmälu ning ellujäämiseks hakkas ettevõte võtma vastu kolmandatelt osapooltelt tellimusi pooljuhtseadmete arendamiseks.

1971. aastal sai Intel tellimuse töötada välja programmeeritavate kalkulaatorite jaoks 12 kiibist koosnev komplekt, kuid 12 spetsiaalse kiibi loomine tundus Inteli inseneridele tülikas ja ebaefektiivne. Mikroskeemide ulatuse vähendamise ülesanne lahendati pooljuhtmälust "kaksik" loomisega ja täiturmehhanismiga, mis on võimeline töötama sellesse salvestatud käskudega. See oli läbimurre arvutusfilosoofias: universaalne loogikaseade 4-bitise keskprotsessori i4004 kujul, mida hiljem nimetati esimeseks mikroprotsessoriks. See oli 4 kiibist koosnev komplekt, sealhulgas üks kiip, mida juhiti käskudega, mis salvestati pooljuhtide sisemällu.

Kaubandusliku arendusena ilmus 11. novembril 1971 turule mikroarvuti (nagu mikrolülitust tollal nimetati) nime all 4004: 4 bit, mis sisaldab 2300 transistorit, taktsagedus 60 kHz, maksumus - 200 $. 1972. aastal Intel andis välja kaheksabitise mikroprotsessori 8008 ja 1974. aastal selle täiustatud versiooni Intel-8080, millest 70ndate lõpuks sai mikroarvutitööstuse standard. Juba 1973. aastal ilmus Prantsusmaal esimene 8080 protsessoril põhinev arvuti Micral. Erinevatel põhjustel ei olnud see protsessor Ameerikas edukas (Nõukogude Liidus kopeeriti ja toodeti pikka aega nimetatakse 580VM80). Samal ajal lahkus grupp insenere Intelist ja moodustas Zilogi. Selle valjuhäälseim toode on Z80, millel on laiendatud 8080 käsukomplekt ja mis on teinud sellest ärilise edu. kodumasinad, juhitakse ühe toitepingega 5V. Eelkõige selle põhjal loodi arvuti ZX-Spectrum (mida mõnikord kutsutakse ka looja nime järgi - Sinclair), millest sai praktiliselt 80ndate keskpaiga koduarvuti prototüüp. 1981. aastal lasi Intel välja 16-bitise protsessori 8086 ja 8088, 8086 analoogi, välja arvatud väline 8-bitine andmesiin (kõik välisseadmed olid sel ajal veel 8-bitised).

Inteli konkurent Apple II arvuti erines selle poolest, et tegemist ei olnud täielikult valmis seadmega ja seal oli teatud vabadus kasutajal otse viimistlemiseks – sinna oli võimalik paigaldada täiendavaid liideseplaate, mäluplaate jne. hiljem sai tuntuks kui "avatud arhitektuur", sai selle peamiseks eeliseks. Apple II edule aitasid kaasa veel kaks uuendust, mis töötati välja 1978. aastal. Odav disketiseade ja esimene kaubanduslik arvutusprogramm VisiCalc arvutustabel.

Intel-8080 protsessori baasil ehitatud arvuti Altair-8800 oli 70ndatel väga populaarne. Kuigi Altairi võimalused olid üsna piiratud – muutmälu oli vaid 4 Kb, klaviatuur ja ekraan puudusid, tervitati selle välimust suure entusiasmiga. See lasti turule 1975. aastal ja esimestel kuudel müüdi mitu tuhat masinakomplekti.

Seda MITS-i disainitud arvutit müüdi postimüügiga DIY komplektina. Kogu ehituskomplekt maksis 397 dollarit, samas kui ainult üks Inteli protsessor müüdi 360 dollari eest.

Arvutite levik 70. aastate lõpuks tõi kaasa nõudluse mõningase vähenemise põhiarvutite ja miniarvutite järele – IBM andis 1979. aastal välja protsessoril 8088 põhineva IBM PC. 80ndate alguses eksisteerinud tarkvara oli keskendunud tekstitöötlusele. ja lihtsad elektroonilised lauad ning juba idee, et "mikroarvutist" võiks saada tuttav ja vajalik seade tööl ja kodus, tundus uskumatu.

12. augustil 1981 tutvustas IBM personaalarvutit (PC), millest koos Microsofti tarkvaraga sai kogu arvutipargi standard. kaasaegne maailm. Ühevärvilise ekraaniga IBM PC mudeli hind oli umbes 3000 dollarit, värvilisega - 6000 dollarit. IBM PC konfiguratsioon: Intel 8088 protsessor sagedusega 4,77 MHz ja 29 tuhat transistorit, 64 KB muutmälu, 1 disketiseade mahuga 160 KB, - tavaline sisseehitatud kõlar. Sel ajal oli rakenduste käivitamine ja nendega töötamine tõeline piin: kõvaketta puudumise tõttu tuli kogu aeg diskette vahetada, puudus hiir, graafiline aknaga kasutajaliides, piltide täpne vastavus. ekraanil ja lõpptulemus (WYSIWYG ). Värvigraafika oli ülimalt primitiivne, ruumilisest animatsioonist või fototöötlusest polnud juttugi, kuid personaalarvutite arengulugu sai sellest mudelist alguse.

1984. aastal tutvustas IBM veel kahte uuendust. Esiteks ilmus kodukasutajatele mõeldud mudel nimega 8088-põhine PCjr, mis oli varustatud tõenäoliselt esimese juhtmevaba klaviatuuriga, kuid see mudel ei saanud turul edu.

Teine uudsus on IBM PC AT. Kõige olulisem omadus: Minge üle kõrgema klassi mikroprotsessoritele (80286 digitaalse kaasprotsessoriga 80287), säilitades samal ajal ühilduvuse eelmiste mudelitega. See arvuti osutus paljudeks aastateks trendiloojaks mitmes aspektis: siin ilmus esimest korda 16-bitine laiendussiin (mis on tänapäevani standardne) ja EGA graafikaadapterid eraldusvõimega 640x350 värvi juures. sügavus 16 bitti.

1984. aastal ilmusid esimesed graafilise liidese, hiire ja paljude muude kasutajaliidese atribuutidega Macintoshi arvutid, millest tänapäeva lauaarvutid ei saa ilma. Uue liidese kasutajad ei jätnud ükskõikseks, kuid revolutsiooniline arvuti ei ühildunud ei eelmiste programmide ega riistvarakomponentidega. Ja tollastes korporatsioonides olid WordPerfectist ja Lotus 1-2-3-st saanud juba tavalised töövahendid. Kasutajad on sümboolse DOS-i liidesega juba harjunud ja sellega kohanenud. Nende vaatevinklist nägi Macintosh isegi kuidagi kergemeelne välja.

Viies põlvkond arvutid (alates 1985. aastast kuni meie ajani)

5. põlvkonna iseloomulikud tunnused:

1. Uued tootmistehnoloogiad.
2. Traditsiooniliste programmeerimiskeelte, nagu Cobol ja Fortran, tagasilükkamine täiustatud märkide manipuleerimise ja loogilise programmeerimise elementidega keelte (Prolog ja Lisp) kasuks.
3. Rõhk uutele arhitektuuridele (näiteks andmevoo arhitektuur).
4. Uued kasutajasõbralikud sisend-/väljundmeetodid (nt kõne- ja pildituvastus, kõnesüntees, loomuliku keele sõnumite töötlemine)
5. Tehisintellekt (st probleemide lahendamise protsesside automatiseerimine, järelduste tegemine, teadmistega manipuleerimine)

80-90ndate vahetusel loodi Windows-Inteli liit. Kui Intel 1989. aasta alguses 486 mikroprotsessori välja andis, ei oodanud arvutitootjad IBMi või Compaqi eeskuju. Algas võidujooks, kuhu osales kümneid ettevõtteid. Kuid kõik uued arvutid olid üksteisega äärmiselt sarnased - neid ühendas ühilduvus Windowsi ja Inteli protsessoritega.

1989. aastal anti välja protsessor i486. Sellel oli sisseehitatud matemaatiline kaasprotsessor, konveier ja sisseehitatud esimese taseme vahemälu.

Juhised arvutite arendamiseks

Neuroarvutid võib omistada kuuenda põlvkonna arvutitele. Vaatamata sellele, et närvivõrkude tegelik kasutamine algas suhteliselt hiljuti, on neuroarvuti teadusliku suunana jõudnud seitsmendasse kümnendisse ja esimene neuroarvuti ehitati 1958. aastal. Masina arendajaks oli Frank Rosenblatt, kes andis oma vaimusünnitajale nime Mark I.

Närvivõrkude teooria tuvastati esmakordselt McCullochi ja Pittsi töös 1943. aastal: lihtsa närvivõrgu abil saab rakendada mis tahes aritmeetilist või loogilist funktsiooni. Huvi neuroarvutite vastu puhkes taas 80ndate alguses ja seda soodustas uus töö mitmekihiliste pertseptronide ja paralleelarvutitega.

Neuroarvutid on arvutid, mis koosnevad paljudest paralleelselt töötavatest lihtsatest arvutuselementidest, mida nimetatakse neuroniteks. Neuronid moodustavad nn närvivõrke. Neuroarvutite suur kiirus saavutatakse just tänu tohutu hulk neuronid. Neuroarvutid on ehitatud vastavalt bioloogilisele põhimõttele: närvisüsteem inimese aju koosneb üksikutest rakkudest - neuronitest, mille arv ajus ulatub 10 12-ni, hoolimata sellest, et neuroni reaktsiooniaeg on 3 ms. Iga neuron teeb piisavalt lihtsad funktsioonid, kuid kuna see on seotud keskmiselt 1-10 tuhande teise neuroniga, tagab selline meeskond edukalt inimese aju toimimise.

Optoelektroonilistes arvutites on infokandjaks valgusvoog. Elektrilised signaalid teisendatakse optiliseks ja vastupidi. Optilisel kiirgusel kui teabekandjal on elektriliste signaalide ees mitmeid potentsiaalseid eeliseid:

• Valgusvood, erinevalt elektrilistest, võivad üksteisega ristuda;
• Valgusvooge saab lokaliseerida nanomeetri mõõtmete ristisuunas ja edastada läbi vaba ruumi;
• Valgusvoogude koostoime mittelineaarsete meediumidega on hajutatud kogu keskkonnas, mis annab uued vabadusastmed kommunikatsiooni korraldamisel ja paralleelsete arhitektuuride loomisel.

Praegu on käimas arendused täielikult optilistest infotöötlusseadmetest koosnevate arvutite loomiseks. Tänapäeval on see suund kõige huvitavam.

Optilisel arvutil on enneolematu jõudlus ja see on täiesti erinev elektrooniline arvuti, arhitektuur: 1 alla 1 nanosekundi pikkuse tsükli jooksul (see vastab kellasagedusele üle 1000 MHz) suudab optiline arvuti töödelda umbes 1 megabaidist või suuremat andmemassiivi. Praeguseks on optiliste arvutite üksikud komponendid juba loodud ja optimeeritud.

Sülearvuti suurune optiline arvuti võib anda kasutajale võimaluse paigutada sinna peaaegu kogu maailma kohta käiva teabe, samas kui arvuti suudab lahendada igasuguse keerukusega probleeme.

Bioloogilised arvutid on tavalised personaalarvutid, mis põhinevad ainult DNA andmetöötlusel. Tõeliselt demonstratiivseid töid on selles vallas nii vähe, et märkimisväärsetest tulemustest pole vaja rääkidagi.

Molekulaararvutid on personaalarvutid, mille põhimõte põhineb molekulide omaduste muutuste kasutamisel fotosünteesi protsessis. Fotosünteesi käigus omandab molekul erinevaid olekuid, nii et teadlased saavad igale olekule määrata ainult teatud loogilised väärtused, see tähendab "0" või "1". Teatud molekulide abil on teadlased kindlaks teinud, et nende fototsükkel koosneb ainult kahest olekust, mida saab "lülitada" keskkonna happe-aluse tasakaalu muutmisega. Viimast on elektrisignaaliga väga lihtne teha. Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad juba luua terveid sel viisil organiseeritud molekulide ahelaid. Seega on vägagi võimalik, et molekulaararvutid ootavad meid “just nurga taga”.

Arvutite arengulugu pole veel läbi, lisaks vanade täiustamisele toimub ka täiesti uute tehnoloogiate väljatöötamine. Selle näiteks on kvantarvutid – nendel põhinevad seadmed kvantmehaanika. Täismastaabis kvantarvuti on hüpoteetiline seade, mille ehitamise võimalus on seotud tõsise arenguga kvantteooria paljude osakeste ja keeruliste katsete valdkonnas; see töö on kaasaegse füüsika esirinnas. Eksperimentaalsed kvantarvutid on juba olemas; kvantarvutite elemente saab kasutada arvutuste tõhususe suurendamiseks olemasoleval instrumentide baasil.