Характеристика різних поколінь комп’ютерів

Iз змiною елементної бази ЕОМ сильно змiнювались характеристики, загальний вигляд i можливостi комп’ютерiв.

Жодний технiчний пристрiй, який досi був винайдений людиною, не розвивався так стрiмко, як електронно-обчислювальнi машини. Кожнi 10...12 рокiв вiдбувались рiзкi змiни в конструкцiї та способах виробництва ЕОМ.

Саме тому доцiльно говорити про п о к о л i н н я ЕОМ, якi змiнюють один одного в ходi загального розвитку обчислювальної технiки.

О т ж е, в основi змiни поколiнь обчислювальної технiки лежить змiна елементної бази комп’ютера. Поява нової елементної бази, як правило, пов’язана з прогресом в областi фiзики та хiмiї, який призводить до вiдкриття нових принципiв роботи складових ЕОМ, нових властивостей матерiалiв i нових способiв виробництва.

Природньо, що суть змiни поколiнь не лише в оновленнi елементної бази. З кожним новим поколiнням в практику застосування комп’ютерів входили новi способи рiшення задач та новi компоненти програмного забезпечення.

В комп’ютерах п е р ш о г о п о к о л i н н я всi елементи схем виготовлювались у виглядi окремих деталей. Найважливiшими серед цих деталей були вакуумнi (е л е к т р о н н i л а м п и), якi зараз можна побачити лише на досить старих телевiзорах та радiоприймачах. Декiлька таких ламп установлювались на металевiй панелi - шассi, яке монтувалось в корпусi комп’ютера. На цьому ж шассi монтувались i iншi елементи схеми.

Сам комп’ютер мав вигляд великої кiлькостi шаф, якi суцiльно були заповненi шассi з електронними лампами. Машини першого поколiння займали великi зали, важили декiлька сот тон i споживали сотнi кiловат електроенергiї. Перше поколiння ЕОМ з’явилося в 50-х роках 20 ст.

Поява ЕОМ д р у г о г о п о к о л i н н я стало можливим завдячуючи винаходу т р а н з и с т о р i в. Рiзке зменшення розмiрiв транзисторiв порiвняно з радiолампами дало можливiсть робити блоки ЕОМ у виглядi так званих друкованих плат. Така плата являє собою пластмасову пластинку, на яку з однiєї її сторони вставляються та припаюються транзистори i iншi елементи, а з iншої сторони прямо на поверхнi розташовуються провiдники у виглядi металевих полосок, якi з’єднують елементи схеми.

Використання транзисторiв та друкованих плат дало можливiсть частково автоматизувати виробництво ЕОМ i значно скоротити споживання електроенергiї. Друге поколiння ЕОМ з’явилося в 60-х роках 20 ст.

Основу комп’ютерів т р е т ь о г о п о к о л i н н я складають так званi i н т е г р а л ь н i с х е м и. Елементи комп’ютерiв попереднiх поколiнь вироблялись у виглядi окремих деталей i лише потiм з’єднувались один з одним, утворюючи необхiдну схему.

Дослiдження в областi фiзики та хiмiї показали, що схеми можна формувати на невеликiй дiлянцi пластинки з чистого кристалiчного кремнiю шляхом нанесення на цю дiлянку в необхiднiй комбiнацiї найтоншої плiвки рiзних речовин. Формування елементiв можна здiйснити вiдразу на багатьох дiлянках пластинки.

Така схема, яка має вигляд багатошарової плiвки речовин, нанесених на кристали кремнiя, отримала назву i н т е г р а л ь н о ї с х е м и. Вже на перших iнтегральних схемах на одному кристалi розмiщувалось до сотнi рiзних елементiв.

Винахiд iнтегральних схем вiдкрив перспективи подальшого розвитку елементної бази ЕОМ, якi до теперiшнього часу далеко не вичерпанi. Iнтегральнi схеми дали можливiсть рiзко пiдвищити надiйнiсть електронних схем i так само рiзко знизити вартiсть виробництва комп’ютерiв. Для появи комп’ютерів четвертого поколiння знову треба було десять рокiв - воно з’явилося в 70-х роках 20 ст.

Комп’ютери ч е т в е р т о г о п о к о л i н н я використовують великi i н т е г р а л ь н i с х е м и (ВIС), в яких кiлькiсть рiзних елемнтiв на кристалi кремнiя дорiвнює десяткам тисяч. Прекрасним досягненням 20 ст. стало створення п р о ц е с о р а комп’ютера, який повнiстю розмiщується на одному кристалi кремнiя. Такi однокристальнi процесори отримали назву м i к р о п р о ц е с о р i в. В результатi стало можливим на однiй платi розмiстити електроннi схеми всiх пристроїв комп’ютера, а сам комп’ютер, який ще тридцять рокiв тому займав велику залу, зробити по габаритам i по вартостi доступним для iндивiдуального застосування на робочому мiсцi користувача. Таким чином з’явились персональнi комп’ютери. Виникнення четвертого поколiння комп’ютерів сталося у 80-i роки 20 ст.

Найбiльш яскравими представниками комп’ютерів четвертого поколiння є персональнi комп’ютери. В склад цих ЕОМ входять зручнi засоби накопичення, введення та подачi iнформацiї: накопичувачi на гнучких магнiтних дисках, кольоровi дисплеї, графiчнi планшети, компактнi друкуючi пристрої.

Масове розповсюдження персональних комп’ютерів змiнило вимоги до програм. Головними з цих вимог стали:

- простота правил роботи;

- естетичнiсть;

- надiйнiсть програм;

- унiверсальнiсть функцiй програм;

- простота навчання роботi на ЕОМ.

В наший час вiдбувається поступова змiна четвертого поколiння комп’ютерів п'я т и м п о к о л i н н я м. Елементною базою цих комп’ютерів служать надвеликi iнтегральнi схеми (НВIС), якi вiдрiзняються величезною щiльнiстю розташування логiчних елементiв на кристалi.

3. Основні компоненти комп’ютера та їх функціональне призначення.

Сукупність чітких, однозначних, зрозумілих комп’ютеру команд (інструкцій), що визначають послідовність операцій, які потрібно виконати для отриманння розв’язку певної задачі, називають програмою. Функціонування комп’ютера забезпечується цілим комплексом програм, який називається програмним забезпеченням (software).