История первых проектов ЭВМ

Содержание
Введение 3
История развития вычислительной техники 4
Начальный этап развития вычислительной техники 4
Начало современной истории электронной вычислительной техники 5
Поколения Электронных Вычислительных Машин 8
Первое поколение ЭВМ (1948 - 1958 гг.) 8
Второе поколение ЭВМ (1959 - 1967 гг.) 9
Что объединяет первое и второе поколение? 11
Третье поколение ЭВМ (1968 - 1973 гг.) 12
Четвертое поколение ЭВМ (1974 - 1982 гг.) 14
Сравнительный анализ поколений ЭВМ 15
Пятое поколение ЭВМ (с 80-х гг.) 15
Персональные ЭВМ 16
Первый советский персональный компьютер 17
Заключение 20
Список используемой литературы 21

)
Новые сферы использования ЭВМ стимулируют появление машин пятого и последующего поколения. Развитие ЭВМ должно стремится к увеличению производительности, возможности выполнения распределенных вычислений и главная отличительная особенность пятого и последующих поколений это способность к обработке больших объемов информации (больших баз данных) и организация искусственного интеллекта. В развитии ЭВМ предыдущего поколения наблюдалась минимизации за счёт увеличения количества элементов на единицу площади. Развитие пятого поколения для достижения большой производительности будет использовать взаимодействие большого количества микропроцессоров.
Основная цель создания ЭВМ пятого поколения – это получение суперкомпьютеров для научных вычислений с высокой производительностью, с возможностью работы со сверх большими базами данных и знаний, это использование технологий с распределенными функциями и конечно интеллектуальный интерфейс для обработки знаний.
Персональные ЭВМ
Значимое событие для развития вычислительной технике было связано с появлением микропроцессора. Американская компания Intel в 1971 году создает устройство, реализующее функции процессора (центрального узла ЭВМ) на одной маленькой микросхеме. Появление микропроцессора открыло новый этап в развитии вычислительной техники, и конечно это был научно-технический прогресс в целом.
Появился персональный компьютер (ПК). Он был небольшого размера, предназначен для персонального использования пользователем, в каждый момент способный решать не более одной задачи. Персональный компьютер стал использовться в профессиональной деятельности.
Восьмиразрядные микропроцессоры i8080 и Z80 в сочетании с операционной системой CP/M позволили создать ряд таких компьютеров, но тем не менее началом эры их массового появления стал 1976 г., когда появился знаменитый Apple ("Яблоко"), созданный молодыми американскими инженерами Стивом Возняком и Стивом Джобсом. За несколько лет было продано около 2 млн экземпляров лишь этих ПК (особенно Apple-2), т.е. впервые в мировой практике компьютер стал массовым устройством. Вскоре лидерство в этой области захватила фирма IBM - компьютерный гигант, представившая в 1981 г. свой персональный компьютер IBM PC (PC - personal computer). Его модели PC XT (1983 г.), PC AT (1984 г.), ПК с микропроцессором Pentium (начало 90-х годов; содержит более 3-х миллионов транзисторов) стали, каждый в свое время, ведущими на мировом рынке ПК. В настоящее время производство ПК ведут десятки фирм (а комплектующие выпускают сотни фирм) по всему миру. [2]
Основным конкурентом этих ЭВМ являются персональные компьютеры фирмы Apple Computer. Машины Macintosh, пришедшие на смену Apple-2, используются в системах образования многих стран.
За время, прошедшее с момента создания ПК, уже сменилось несколько их поколений: 8-и битные, 16-и битные, 32-х битные и сейчас вошли в обиход 64-х разрядные.
Первый советский персональный компьютер
Первый советский диалоговый вычислительный комплекс (ДВК), построен на основе одноплатной ЭВМ. ДВК-1 был наследником ЭВМ "Электроника 60". Эта машина в конце 1970-х годов выпускалась в Воронеже и была по своей сути точной копией микроЭВМ PDP 11/34 компании Digital.
Процесс рождения первого советского компьютера был довольно сложен. Началось все с того, что на основе технологии объединения множества транзисторов в одном кристалле, использованной для создания однокристальной ЭВМ, был разработан уникальный (в том смысле, что не похожий ни на один из существующих за рубежом) 16-разрядный процессор К1801ВМ1. Это сравнительно небольшое устройство, размещенное в одном кристалле, по своим функциональным возможностям было полностью аналогично состоявшему из пяти БИС (больших интегральных схем) процессору "Электроники 60". На основе К1801ВМ1, в свою очередь, была создана одноплатная ЭВМ, которая обладала всеми возможностями своей гораздо более объемной предшественницы. Размеры этой одноплатной микроЭВМ, получившей имя "Электроника МС 1201", составляли примерно 25x30x1,2 см, а ее масса не превышала 800 г. Сконструированную одноплатную ЭВМ поместили в корпус того, что тогда называли дисплеем (не монитор) - устройство управления монитором, имевшее вид системного блока desktop. На нем, стоял монитор. К устройству подключалась клавиатура, а все вместе - к большой ЭВМ, находившейся в соседнем зале. Таким было индивидуальное рабочее место оператора ЭВМ. Оказалось, что в корпусе дисплея есть свободное пространство, куда помещалась одноплатная ЭВМ, и ее можно было легко соединить с дисплеем. Так получился ДВК-1.
ДВК-1, появился в 1982 году в городе Зеленоград. МикроЭВМ, составлявшая основу ДВК-1 и всех последующих моделей этого семейства, была построена по принципу закрытой архитектуры, т. е., в отличие от современных компьютеров, вынуть одно из ее устройств, заменить его другим или добавить новое было довольно сложно. Например, процессор зачастую просто припаивался на предназначенное для него место. Ведь конструкторы даже не могли предположить, что пользователь захочет его заменить. Альтернативы использовавшемуся процессору не было, плата была разработана под процессор одной марки. В случае поломки пользователь должен был обращаться к изготовителю. ПЗУ, правда, заменить было легко. Именно таким образом пользователи переориентировали компьютер для выполнения разных задач.
Шестнадцатиразрядный процессор ДВК-1 поддерживал систему команд DEC (188 команд - на четыре меньше, чем в IBM PC). МикроЭВМ оснащалась 64 Кбайт оперативной памяти, но по техническим причинам процессор мог использовать только 52 Кбайт. Помимо СПЗУ (системное постоянное запоминающее устройство - аналог современного BIOS), первый советский ПК был оснащен ПЗУ с Бейсиком. Этот язык программирования позволял работать на компьютере в диалоговом режиме, решая определенный круг задач.
Для времени, когда появился ДВК-1, обходиться без жесткого диска было вполне естественно. Но отсутствие возможности работы с гибкими дисками (и вообще с любыми накопителями) сделало первый советский компьютер довольно неудобным. Предполагалось, что для выполнения тех или иных специальных задач машину будут комплектовать пользовательскими ПЗУ.
Буквально сразу после появления ДВК-1 началась работа по совершенствованию этой машины. В рамках этой работы предполагалось, помимо прочего, построить в Зеленограде отдельный завод для производства компьютеров. Так началась история завода "Квант" - самого известного советского электронного предприятия. ДВК-2, массовое производство которого началось в 1984 году на заводе "Квант", был вполне полноценной машиной. В новой модели использовался усовершенствованный процессор К1801ВМ1, который позволял полностью адресовать все 64 Кбайт оперативной памяти. К этому времени был разработан российский накопитель на гибком магнитном диске (НГД): появилась возможность хранить и переносить информацию. Для того, чтобы его использовать, был разработан простейший 40-дорожечный контроллер внешнего НГД, вошедший в состав микроЭВМ. Впоследствии его сменил 80-дорожечный контроллер, позволяющий вести запись с удвоенной плотностью. Системный блок ДВК-2 в зависимости от использовавшихся накопителей на гибких дисках занимал один или два корпуса. Причем сами накопители оставались внешними устройствами.
Вскоре была сконструирована новая машина, которая помещалась в корпус ДВК-2, но имела ряд функциональных отличий. Во-первых, блок управления дисплеем был заменен отдельной ячейкой в составе ЭВМ - цифровым дисплеем. Кроме того, совместно с МИЭТ (Московский институт электронной техники) была разработана ячейка графического дисплея. После всех этих преобразований появилась машина, в которой контроллер накопителя на гибком диске, а также графический и цифровой дисплеи были объединены на одной плате. Параллельно был налажен выпуск этой машины в виде моноблока. Такая модель ДВК выпускалась довольно долго.
Время шло, элементная база расширялась, размеры ЭВМ уменьшались. В результате на плате появилось свободное место, которое было заполнено контроллером накопителя на жестком диске, разработанном в Научном центре завода "Квант" в 1986-1987 годах. Одновременно с этим в Горьком (ныне Нижний Новгород) и Борисполе было налажено производство накопителей на жестких дисках, вошедших впоследствии в состав ДВК. При этом все компоненты удалось поместить в один корпус. Чуть позже Научный центр "Кванта" и МИЭТ разработали совмещенный контроллер графического и цифрового дисплея. В 1987-1988 годах появился новый процессор К1801ВМ3, который работал с 256 Кбайт или 1 Мбайт оперативной памяти. [2]
В результате всех преобразований оказалось, что помещенный в единый корпус компьютер не выдерживает температурный режим (проще говоря, перегревается), и в 1989 году появился новый корпус компьютера. В 1990 году на производственных мощностях завода "Квант" выпускалось около 4000 ДВК в месяц. В это же время в компьютер были внесены последние усовершенствования: уменьшены габариты корпуса, разработана системная плата, на которой помещалось все, что нужно для работы машины, были предусмотрены слоты расширения оперативной памяти, появилась ячейка, которая позволяла переходить на систему IBM-совместимых компьютеров. Однако в производство все эти улучшения не пошли. Несмотря на то, что ДВК еще некоторое время продолжали производить, в 1991 году развитие этого модельного ряда и выпуск прекратились.
Главными причинами прекращения производства ДВК стали, наверное, рыночные реформы и переход к капиталистической системе хозяйствования. В начале 90-х на российский рынок хлынул поток западной компьютерной техники. Советским ЭВМ было практически нереально выжить в этой неравной схватке. Хотя несмотря на то, что российский процессор уступал по производительности интеловскому i80286, использовавшемуся в компьютерах типа IBM PC/AT, в целом ДВК вполне соответствовал требованиям времени. Кроме того, компьютер был идеально защищен от вирусов за счет использования "закрытой" операционной системы.
Заключение
Таким было прошлое. В нынешней ситуации не представляется реальным реанимация отечественного выпуска ЭВМ из-за невозможности составить конкуренцию современным технологиям. Копирование зарубежных моделей тоже не может привести к успеху, поскольку обречено на отставание, хотя бы из-за времени, необходимого на такую процедуру. Развитие всей вычислительной техники сейчас идет по пути накапливания вычислительной мощности во все более малых объемах. Качественно новые скачки наблюдаются только в сфере разработки алгоритмов для той или иной задачи.
Изучив историю проектов ЭВМ можно сделать вывод, что вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Произошла смена уже не одного поколения ЭВМ. И если первые четыре поколения отличались друг от друга только элементной базой и архитектурой, то ЭВМ пятого поколения должны включать в себя функции искусственного интеллекта. Одна из основных идей этого проекта – сделать общение конечного пользователя с компьютером максимально простым, подобным общению с любым бытовым прибором.
Проект машин пятого поколения не до конца достиг целей в прямой постановке. Например, нерешенными вопросами остались задачи интеллектуализации интерфейса, синтеза решений. Однако его роль в современном состоянии информатики представляется основополагающей, так как значительная часть решений, найденных в ходе разработок по этому проекту, в настоящее время перевела работу с ЭВМ из разряда редких специальностей в ежедневную деятельность миллионов пользователей.
Список используемой литературы
Гладких Б.А. Информатика: Введение в специальность. Учебное пособие для вузов. - Томск: Изд-во научно-техн. литературы, 2002, 350 с.
Горнец Н. Н., Рощин А. Г., Соломенцев В. В. Организация ЭВМ и систем. - М.: Академия, 2008, 320 с.
Тихонов В. А., Баранов А. В.Организация ЭВМ и систем. - М.: Гелиос-АРВ, 2003, 400 с.
URL:http://compmuseum.narod.ru/history/evmhist.html
URL:http://pchistory.narod.ru/vehi.html
URL:http://www.intuit.ru/department/hardware/archsys/1/
URL:http://solidbase.karelia.ru/edu/zonna/3_ychebnik_4.htm
URL:http://solidbase.karelia.ru/edu/zonna/3_ychebnik_1.htm
URL:http://www.e-osnova.ru/PDF/osnova_2_0_57.pdf
21