История развития персонального компьютера+глоссарий

Введение
История развития персонального компьютера
Интегральные микросхемы
Х-терминалы
Порты для подключения клавиатуры и мыши.
IBM PC
Заключение
Глоссарий
Литература

История развития персонального компьютера глоссарий

Altair 8800 дал новую жизнь программному обеспечению для ПК. Специально для "Альтаира" Билл Гейтс и Пол Аллен написали язык программирования Basic. Между прочим, заказ MITS был первым коммерческим заказом для начинавшей тогда Microsoft. Поскольку Basic требовал 4 кб памяти (базовая конфигурация Altair 8800 имела всего 256 байт RAM, а плата с 1 кб памяти стоила $97), то был также создан "Basic для бедных" — Tiny Basic (дословно "Крошечный Бейсик"), запускавшийся даже на 2 кб RAM. Стандартной ОС для микрокомпьютеров с шиной S-100 Bus была упоминавшаяся СР/М.
Как и сегодня, и десять, и двадцать лет назад, в середине 70-х годов рынок процессоров принадлежал не одной только Intel. Для построения ПК использовались чипы других производителей: Motorola 6800, Rockwell 6502, MOS MSC6502 (все с тактовой частотой 1 МГц). На первом процессоре был построен микрокомпьютер SWTPC, представленный американской компанией Southwest Technical Products Corporation в 1976 г. Этот тип ПК имел большую популярность — было продано несколько тысяч (если не больше) экземпляров. Комплект из деталей стоил дешево — $400. На втором чипе собирался AIM 65, а на третьем — Jolt. Этот последний микрокомпьютер американской компании Microcomputer Associates был выпущен по цене $249 (уже собранный стоил $348). Он имел 512 байт расширяемой памяти RAM (до 4 кб), 1 кб ROM и терминальный интерфейс (TTY или EIA).
Кроме того, на Motorola 6800 работал Altair 680b компании MITS, но он получился не слишком удачным.
Если посмотреть на фотографии персональных компьютеров, выпущенных только в одном 1977 году (CompuColor II, Apple II, TRS-80, Commodore PET), то мы увидим главный недостаток более ранних ПК — отсутствие нормального экрана, который стал бы связующим звеном между процессами, происходящими внутри компьютера, и конечным пользователем. Самостоятельное программирование (зачастую — ввод инструкций при каждом включении ввиду отсутствия постоянной памяти) с использованием тумблеров и светодиодов не могло продолжаться долго. Вычислительная мощь ПК росла с каждым годом, появлялись не только новые производительные процессоры, но и другие значимые устройства для персоналок: 5-тидюймовые дискеты, принтеры и, конечно, мониторы. Все это делало ПК мощной силой, способной заменить старые орудия производства. Одновременно в Homo Sapiens проснулся Homo Ludens ("Человек играющий"), и большие дисплеи пришлись как нельзя кстати для любителей виртуальных игрищ. Излишне говорить, что следом "подтянулось" и программное обеспечение, с помощью которого можно было не только вычислять, но и рисовать сложные картинки (в том числе цветные), набирать тексты, вести бухгалтерию и т.п.
Так что персональные компьютеры первой половины 70-х годов с их тумблерно - лампочным интерфейсом были обречены. Однако их появление, их становление и развитие в течение нескольких лет имело огромное значение для следующего поколения ПК. А сами упомянутые в этой статье микрокомпьютеры до сих пор живут полноценной жизнью, находясь в руках энтузиастов, которые не перевелись и в наши дни. Поэтому считать эти ПК "ископаемыми" или "музейными экспонатами" нельзя, скорее, они являются сегодня чем-то вроде живой латимерии, которая десятки миллионов лет еще шевелит своими плавниками в океанских глубинах. Так и выжившие до наших дней экземпляры Altair 8800 или Mark 8 еще мигают светодиодами, освещая чью-то жизнь радостным светом, наполняя ее смыслом и значением.5
Интегральные микросхемы
Но производство транзисторов было очень трудоемким процессом. Они изготовлялись по отдельности, и при сборке схем их приходилось соединять и спаивать вручную. В 1958 г. Джек Килби придумал, как на одной пластине полупроводника получить несколько транзисторов. В 1959 г. Роберт Нойс изобрел более совершенный метод, позволивший создавать на одной пластине и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Такие электронные схемы стали называться интегральными схемами или чипами.
Изобретение интегральных схем стало главным шагом на пути к миниатюризации компьютеров. В дальнейшем количество транзисторов, которое удавалось разместить на единицу площади интегральной схемы, увеличивалось приблизительно вдвое каждый год. В 1968 г. фирма был выпущен первый компьютер на интегральных схемах, а в 1970 г. фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти.
Тогда же был сделан еще один важный шаг на пути к персональному компьютеру - Маршиан Эдвард Хофф сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004, который был выпущен в продажу в конце 1970 г. Конечно, возможности Intel-4004 были куда скромнее, чем у центрального процессора большой ЭВМ, он работал гораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации. Но он продолжал совершенствоваться и в 1973 г. фирма Intel уже выпустила 8-битовый микропроцессор Intel-8008, а в 1974 г. - его усовершенствованную версию Intel-8080, которая до конца 70-х годов стала стандартом для микрокомпьютерной индустрии.
Первоначально эти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных специализированных устройствах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера, т.е. устройства, выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ. В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel-8080.Несмотря на такие недостатки, как маленькая оперативная память (всего 256 байт), отсутствие клавиатуры и экрана, его появление было встречено с большим энтузиазмом. В первые же месяцы было продано несколько тысяч комплектов машины. Покупатели снабжали его дополнительными устройствами: монитором для вывода информации, клавиатурой, блоками расширения памяти и т.д. Вскоре эти устройства стали выпускаться другими фирмами.
Пол Аллен и Билл Гейтс создали для компьютера 'Альтаир' интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. Это облегчило обращение с компьютером и стало еще одной вехой на пути к популярности ПК.
Многие фирмы занялись производством персональных компьютеров. Стали издаваться периодические издания, посвященные вычислительным машинам. ПК стали продаваться с клавиатурой и монитором, спрос на них составил сотни тысяч штук в год. Росту объема продаж весьма способствовали многочисленные полезные программы, разработанные для деловых применений. Появились и коммерчески распространяемые программы, например в 1978г. появилась программа для редактирования текстов WordStar. С помощью таких программ стало возможно значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчеты, составлять документы и т.д. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчеты стало возможно выполнять не на больших ЭВМ или мини-ЭВМ, а на персональных компьютерах, что делало ПК выгодным и быстро окупаемым вложением капитала, так как они были значительно дешевле.6
Х-терминалы
На компьютерном рынке Х-терминалы занимают промежуточное положение между персональными компьютерами и рабочими станциями. Поставщики Х-терминалов заявляют, что их изделия более эффективны в стоимостном выражении, чем рабочие станции высокого ценового класса, и предлагают увеличенный уровень производительности по сравнению с персональными компьютерами. Быстрое снижение цен, прогнозируемое иногда в секторе Х-терминалов, в настоящее время идет очевидно благодаря обострившейся конкуренции в этом секторе рынка. Многие компании начали активно конкурировать за распределение рынка, а быстрый рост объемных поставок создал предпосылки для создания такого рынка. В настоящее время уже достигнута цена в $1000 для Х-терминалов начального уровня, что делает эту технологию доступной для широкой пользовательской базы.
Как правило, стоимость Х-терминалов составляет около половины стоимости сравнимой по конфигурации бездисковой машины и примерно четверть стоимости полностью оснащенной рабочей станции.7
Порты для подключения клавиатуры и мыши.
Х-терминалы отличаются от ПК и рабочих станций не только тем, что не выполняет функции обычной локальной обработки. Работа Х-терминалов зависит от главной (хост) системы, к которой они подключены посредством сети. Для того, чтобы X-терминал мог работать, пользователи должны инсталлировать программное обеспечение многооконного сервера XII на главном процессоре, выполняющим прикладную задачу (наиболее известная версия XII Release 5). X-терминалы отличаются также от стандартных алфавитно-цифровых ASCII и традиционных графических дисплейных терминалов тем, что они могут быть подключены к любой главной системе, которая поддерживает стандарт X-Windows. Более того, локальная вычислительная мощь Х-терминала обычно используется для обработки отображения, а не обработки приложений (называемых клиентами), которые выполняются удаленно на главном компьютере (сервере). Вывод такого удаленного приложения просто отображается на экране Х-терминала.
Минимальный объем требуемой для работы памяти Х-терминала составляет 1 Мбайт, но чаще 2 Мбайта. В зависимости от функциональных возможностей изделия оперативная память может расширяться до 32 Мбайт и более.
Оснащенный стандартной системой X-Windows, X-терминал может отображать на одном и том же экране множество приложений одновременно. Каждое приложение может выполняться в своем окне и пользователь может изменять размеры окон, их месторасположение и манипулировать ими в любом месте экрана.8
IBM PC
Рост спроса на персональные компьютеры к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) — ведущей компании по производству больших ЭВМ, и фирма IBM решила попробовать выпустить персональный компьютер
Руководство фирмы не рассматривало это как серьезный проект, а всего лишь как мелкий эксперимент, нечто вроде одной из десятков по созданию нового оборудования. Чтобы не тратить на этот эксперимент слишком много денег, руководство фирмы позволило подразделению, ответственному за данный проект не конструировать персональный компьютер с нуля, а использовать блоки, изготовленные другими фирмами.
И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс В качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel-8088. Его использование позволило увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мбайтом памяти, в отличии от всех имевшиеся тогда компьютеров, которые были ограничены 64 Кбайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft 9
Позже новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен широкой публике. Проблема состояла в том, что рынок потребителей настольных компьютеров отличался большим диапазоном запросов, и производство первых IBM PC не давало никакой уверенности в том, что компьютеры кто-то купит
К удивлению многих, в том числе и самой фирмы IBM, люди покупали компьютеры.
Покупали представители малого бизнеса и огромные корпорации. PC продавались так быстро, что IBM не могла просто произвести требуемое количество. Через один-два года компьютер IBM PC занял ведущее место на рынке, вытеснив модели 8-битовых компьютеров. Фактически IBM PC стал стандартом персонального компьютера.
Сейчас такие компьютеры (“совместимые с IBM PC”) составляют около 90% всех производимых в мире персональных компьютеров РС стали пользоваться огромным успехом и были очень мощными компьютерами того времени. Логические и практические разработки, используемые в машине, установили стандарт для молодой индустрии. Дюжины производителей, начиная от отдельных лиц и кончая огромными корпорациями с многомиллиардным оборотом, создавали свои собственные версии PC, стараясь, чтобы их продукт по возможности был более совместим с оригиналом IBM
Со времени появления первого компьютера прошло совсем немного времени – чуть больше 20 лет, а компьютерная индустрия развилась и стала одной из основных отраслей экономики многих стран. Невозможно представить современную жизнь без компьютера. Он служит для множества целей – начиная с воспитания и обучения детей и заканчивая контролем над важнейшими военными объектами. Трудно переоценить роль, которую играет ЭВМ в нашей жизни. Компьютерные разработки ведутся и по сей день и постоянно появляются новинки, которые позволяют усовершенствовать электронный мозг.10
Заключение
Компьютер быстро вошел в нашу жизнь. Еще несколько лет назад было редкостью увидеть какой-нибудь персональный компьютер – они были, но были очень дорогие, и даже не каждая фирма могла иметь у себя в офисе компьютер. А теперь? Теперь в каждом третьем доме есть компьютер, который уже глубоко вошел в жизнь человека.
Современные вычислительные машины представляют одно одно из самых значительных достижений человеческой мысли, влияние которого на развитие научно-технического прогресса трудно переоценить. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются.11
Персональные компьютеры используются для статистической обработки результатов соревнований. Это особенно важно для тех видов спорта, в которых результат спортсмена оценивается судьями-экспертами.
Активное применение технических средств отражает объективную потребность обучаемых в получении информации о количественных и качественных характеристиках совершенствуемой двигательной деятельности.12
История развития вычислительной техники уходит корнями в глубь веков, к тем временам, когда наши далекие предки начали вести товарно-денежные взаимоотношения. Тогда им и потребовался какой-либо инструмент для ведения вычислений
Многие тысячи лет назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д. Более 1500 лет тому назад (а может быть и значительно раньше) для облегчения вычислений стали использоваться счеты. Первая настоящая счетная машина появилась лишь в 1642г. Её изобрел французский математик Паскаль. Построенная на основе зубчатых колёс, она могла суммировать десятичные числа. В 1673г. немецкий математик Лейбниц изобрел машину, которая выполняла все четыре арифметические действия. Она стала прототипом арифмометров, использовавшихся с 1820г. до 60-х годов ХХ века. Начиная с XIX в. арифмометры получили очень широкое применение. На них выполняли даже очень сложные расчеты, например, расчеты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала и специальная профессия — счетчик — человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определенную последовательность инструкций (такую последовательность инструкций впоследствии стали называть программой). Но многие расчеты производились очень медленно — даже десятки счетчиков должны были работать по несколько недель и месяцев. Причина проста — при таких расчетах выбор выполняемых действий и запись результатов производились человеком, а скорость его работы весьма ограничена
Первая идея программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройства управления, ввода и печати (хотя и использующей десятичную систему счисления), была выдвинута в 1822г. английским математиком Бэббиджем.
Его проект опережал технические возможности своего времени и не был реализован.
Английский математик попытался построить универсальное вычислительное устройство — аналитическую машину, которая должна была выполнять вычисления без участия человека. Для этого она должна была уметь исполнять программы, вводимые с помощью перфокарт (карт из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий), и иметь память для запоминания данных и промежуточных результатов. Бэббидж не смог довести до конца работу по созданию Аналитической машины — она оказалась слишком сложной для техники того времени. Однако он разработал все основные идеи, и в 1943 г. американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX в. — электромеханических реле — смог построить на одном из предприятий фирмы IBM такую машину под названием “Марк-1”. Еще раньше идеи Бэббиджа были переоткрыты немецким инженером Конрадом Цузе, который в 1941 г. построил аналогичную машину
Лишь в 40-х годах ХХ века удалось создать программируемую счетную машину, причем на основе электромеханических реле, которые могут пребывать в одном из двух устойчивых состояний: “включено” и “выключено”. Это технически проще, чем пытаться реализовать десять различных состояний, опирающихся на обработку информации на основе десятичной, а не двоичной системы счисления. Во второй половине 40-х годов появились первые электронно-вычислительные машины, элементной базой которых были электронные лампы
С появлением в 80-х годах первых персональных компьютеров, темпы развития резко возросли. Практически каждый день появляются новые разработки, и ПК становится все более доступен и все более необходим. В настоящее время нет ни одной сферы деятельности, где не использовались бы компьютеры
К началу XX века времени потребность в автоматизации вычислений, особенно для военных нужд — баллистики, криптографии стала настолько велика, что над созданием машин типа построенных Эйкеном и Цузе одновременно работало несколько групп исследователей
В 1943 г. группа американских специалистов под руководством Джона Мочли и Преспера Экерта начала конструировать подобную машину уже на основе электронных ламп, а не реле. Их машина, названная ENIAC, работала в тысячу раз быстрее, чем Марк-1, однако для задания ее программы приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. Для упрощения процесса задания программ, Мочли и Экерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти. В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине
Этот доклад стал всемирно известным, так, как в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования компьютеров. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, но они соответствуют тем принципам, которые изложил в своем докладе в 1945 г Джон фон Нейман
Для того, чтобы быть универсальным и эффективным устройством обработки информации, компьютер должен иметь следующие устройства: арифметическо - логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции; - устройство управления, которое организует процесс выполнения программ; - запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных; - внешние устройства для ввода-вывода информации
Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны для других устройств компьютера.13
Глоссарий
1. Компьютер - “вычислитель”, т.е. устройство для вычислений.14
2. Период Абака (от греческого слова abax - доска) - этап до-механических счетных устройств.15
3. Поколения вычислительных машин - это сложившееся в последнее время разбиение вычислительных машин на классы, определяемые элементной базой и производительностью.