Dalam beberapa dekade terakhir, umat manusia telah memasuki era komputer. Komputer cerdas dan kuat, berdasarkan prinsip operasi matematika, bekerja dengan informasi, mengelola aktivitas mesin individu dan seluruh pabrik, mengontrol kualitas produk dan berbagai produk. Di zaman kita, teknologi komputer adalah dasar bagi perkembangan peradaban manusia. Dalam perjalanan ke posisi ini, jalan yang pendek namun sangat bergejolak harus dilalui. Dan untuk waktu yang lama mesin ini disebut bukan komputer, tetapi komputer (komputer).
Klasifikasi komputer
Menurut klasifikasi umum, komputer didistribusikan ke beberapa generasi. Properti yang menentukan ketika mengklasifikasikan perangkat ke generasi tertentu adalah struktur dan modifikasi individualnya, persyaratan untuk komputer elektronik seperti kecepatan, ukuran memori, metode kontrol, dan metode pemrosesan data.
Tentu sajadistribusi komputer dalam hal apa pun akan bersyarat - ada sejumlah besar mesin yang, menurut beberapa tanda, dianggap sebagai model dari satu generasi, dan menurut yang lain, milik yang sama sekali berbeda.
Akibatnya, perangkat ini dapat diklasifikasikan sebagai tahap yang tidak bersamaan dari pembentukan model jenis komputasi elektronik.
Bagaimanapun, peningkatan komputer melewati serangkaian tahapan. Dan generasi komputer dari setiap tahap memiliki perbedaan yang signifikan satu sama lain dalam hal dasar dasar dan teknis, dukungan tertentu dari jenis matematika tertentu.
Komputer generasi pertama
Mesin komputasi Generasi 1 dikembangkan pada tahun-tahun awal pascaperang. Komputer elektronik yang tidak terlalu kuat dibuat, berdasarkan lampu jenis elektronik (sama seperti di semua model TV pada tahun-tahun itu). Sampai batas tertentu, ini adalah tahap pembentukan teknik seperti itu.
Komputer pertama dianggap sebagai jenis perangkat eksperimental yang dibentuk untuk menganalisis konsep yang ada dan baru (dalam berbagai ilmu pengetahuan dan di beberapa industri yang kompleks). Volume dan massa mesin komputer yang cukup besar seringkali membutuhkan ruangan yang sangat besar. Sekarang tampaknya seperti dongeng tahun-tahun yang telah lama berlalu dan bahkan tidak nyata.
Pengenalan data ke dalam mesin generasi pertama dilakukan dengan metode memuat kartu berlubang, dan manajemen program dari urutan fungsi penyelesaian dilakukan, misalnya, di ENIAC - dengan metode memasukkan colokan dan bentuk bola pengaturan huruf.
Meskipunfakta bahwa metode pemrograman seperti itu membutuhkan banyak waktu untuk mempersiapkan unit, untuk koneksi pada bidang penyusunan huruf dari blok mesin, itu memberikan semua peluang untuk menunjukkan "kemampuan" matematis ENIAC, dan dengan manfaat yang signifikan itu memiliki perbedaan dengan metode program punched tape, yang cocok untuk mesin tipe relay.
Prinsip "berpikir"
Karyawan yang bekerja pada komputer pertama tidak keluar, mereka terus-menerus berada di dekat mesin dan memantau efisiensi tabung vakum yang ada. Tapi begitu setidaknya satu lampu mati, ENIAC langsung bangkit, semua orang bergegas mencari lampu yang rusak.
Alasan utama (meskipun perkiraan) untuk penggantian lampu yang sangat sering adalah sebagai berikut: pemanasan dan pancaran lampu menarik serangga, mereka terbang ke volume internal peralatan dan "membantu" membuat arus pendek listrik sirkuit. Artinya, mesin generasi pertama ini sangat rentan terhadap pengaruh luar.
Jika kita membayangkan bahwa asumsi ini bisa jadi benar, maka konsep "bug" ("bug"), yang berarti kesalahan dan blunder pada perangkat lunak dan perangkat keras komputer, memiliki arti yang sama sekali berbeda.
Nah, jika lampu mobil berfungsi dengan baik, personel pemeliharaan dapat menyetel ENIAC untuk tugas lain dengan mengatur ulang sambungan sekitar enam ribu kabel secara manual. Semua kontak ini harus dialihkan lagi ketika jenis tugas yang berbeda muncul.
Mesin serial
Komputer elektronik pertama, yang mulai diproduksi secara massal, adalah UNIVAC. Ini menjadi jenis pertama dari komputer digital elektronik multiguna. UNIVAC, yang berasal dari tahun 1946-1951, membutuhkan periode tambahan 120 s, perkalian total 1800 s, dan pembagian 3600 s.
Mesin semacam itu membutuhkan area yang luas, banyak listrik dan memiliki banyak lampu elektronik.
Secara khusus, komputer elektronik Soviet "Strela" memiliki 6.400 lampu ini dan 60 ribu salinan dioda tipe semikonduktor. Kecepatan komputer generasi ini tidak lebih dari dua atau tiga ribu operasi per detik, ukuran RAM tidak lebih dari dua Kb. Hanya unit M-2 (1958) yang mencapai RAM sekitar empat KB, dan kecepatan mesin mencapai dua puluh ribu tindakan per detik.
komputer generasi kedua
Pada tahun 1948, transistor pertama yang berfungsi diperoleh oleh beberapa ilmuwan dan penemu Barat. Itu adalah mekanisme kontak titik di mana tiga kabel logam tipis bersentuhan dengan strip bahan polikristalin. Akibatnya, keluarga komputer sudah meningkat pada tahun-tahun itu.
Model pertama komputer bertransistor dirilis pada paruh terakhir tahun 1950-an, dan lima tahun kemudian bentuk eksternal komputer digital muncul dengan fungsi yang sangat ditingkatkan.
Fitur Arsitektur
Salah satu dariPrinsip penting dari transistor adalah bahwa dalam satu salinan ia akan dapat melakukan beberapa pekerjaan untuk 40 lampu biasa, dan bahkan ia akan mempertahankan kecepatan operasi yang lebih tinggi. Mesin memancarkan panas yang minimal, dan hampir tidak menggunakan sumber dan energi listrik. Dalam hal ini, persyaratan untuk komputer elektronik pribadi telah berkembang.
Sejalan dengan penggantian bertahap lampu tipe listrik konvensional dengan transistor yang efisien, telah terjadi peningkatan peningkatan teknik penyimpanan data yang tersedia. Ekspansi memori sedang berlangsung, dan pita modifikasi magnetik, yang pertama kali digunakan pada komputer UNIVAC generasi pertama, telah mulai ditingkatkan.
Perlu dicatat bahwa pada pertengahan tahun enam puluhan abad terakhir, metode penyimpanan data pada disk digunakan. Kemajuan signifikan dalam penggunaan komputer memungkinkan untuk memperoleh kecepatan satu juta operasi per detik! Secara khusus, "Stretch" (Inggris Raya), "Atlas" (AS) dapat diperhitungkan di antara komputer transistor biasa dari komputer elektronik generasi kedua. Pada saat itu, Uni Soviet juga memproduksi model komputer berkualitas tinggi (khususnya, BESM-6).
Peluncuran komputer berbasis transistor menyebabkan pengurangan volume, berat, biaya listrik dan biaya mesin, serta peningkatan keandalan dan efisiensi. Ini memungkinkan untuk meningkatkan jumlah pengguna dan daftar tugas yang harus diselesaikan. Dengan mempertimbangkan fitur-fitur yang membedakan komputer generasi kedua,para pengembang mesin semacam itu mulai membangun bentuk algoritmik bahasa untuk jenis perhitungan teknik (khususnya, ALGOL, FORTRAN) dan ekonomi (khususnya, COBOL).
Persyaratan higienis untuk komputer elektronik juga meningkat. Tahun lima puluhan ada terobosan lagi, tapi masih jauh dari level modern.
Pentingnya OS
Tetapi bahkan pada saat itu, tugas utama teknologi komputer adalah mengurangi sumber daya - waktu kerja dan memori. Untuk mengatasi masalah ini, mereka kemudian mulai merancang prototipe sistem operasi saat ini.
Jenis sistem operasi (OS) pertama memungkinkan untuk meningkatkan otomatisasi pekerjaan pengguna komputer, yang ditujukan untuk melakukan tugas-tugas tertentu: memasukkan data program ke dalam mesin, memanggil penerjemah yang diperlukan, memanggil subrutin perpustakaan modern yang diperlukan untuk program, dll.
Oleh karena itu, selain program dan berbagai informasi, pada komputer generasi kedua perlu juga meninggalkan instruksi khusus, di mana langkah-langkah pemrosesan dan daftar data tentang program dan pengembangnya ditunjukkan. Setelah itu, sejumlah tugas untuk operator (set dengan tugas) mulai diperkenalkan ke mesin secara paralel, dalam bentuk sistem operasi ini perlu untuk membagi jenis sumber daya komputer antara bentuk tugas tertentu - metode multiprogramming bekerja untuk mempelajari data muncul.
Generasi Ketiga
Karena pengembanganTeknologi pembuatan sirkuit terpadu (IC) komputer berhasil memperoleh percepatan kecepatan dan tingkat keandalan sirkuit semikonduktor yang ada, serta pengurangan lain dalam dimensinya, jumlah daya yang digunakan, dan harganya.
Bentuk sirkuit mikro terintegrasi sekarang mulai dibuat dari satu set tetap bagian tipe elektronik, yang dipasok dalam wafer silikon memanjang persegi panjang, dan memiliki panjang satu sisi tidak lebih dari 1 cm. Jenis wafer ini (kristal) ditempatkan dalam wadah plastik volume kecil, dimensi di dalamnya hanya dapat dihitung menggunakan pemilihan yang disebut. "kaki".
Karena alasan ini, laju perkembangan komputer mulai meningkat pesat. Ini memungkinkan tidak hanya untuk meningkatkan kualitas pekerjaan dan mengurangi biaya mesin tersebut, tetapi juga untuk membentuk perangkat tipe massa kecil, sederhana, murah dan andal - komputer mini. Mesin ini awalnya dirancang untuk memecahkan masalah yang sangat teknis dalam berbagai latihan dan teknik.
Momen terkemuka di tahun-tahun itu dianggap sebagai kemungkinan mesin pemersatu. Komputer generasi ketiga dibuat dengan mempertimbangkan model individu yang kompatibel dari berbagai jenis. Semua percepatan lain dalam pengembangan matematika dan berbagai perangkat lunak berkontribusi pada pembentukan program batch untuk pemecahan masalah standar bahasa pemrograman berorientasi masalah. Kemudian, untuk pertama kalinya, paket perangkat lunak muncul - bentuk sistem operasi di mana komputer generasi ketiga berkembang.
Generasi Keempat
Peningkatan aktif perangkat elektronik komputerberkontribusi pada munculnya sirkuit terpadu besar (LSI), di mana setiap kristal berisi beberapa ribu bagian tipe listrik. Berkat ini, generasi komputer berikutnya mulai diproduksi, yang dasar elemennya menerima jumlah memori yang lebih besar dan siklus yang berkurang untuk implementasi perintah: penggunaan byte memori dalam satu operasi mesin mulai berkurang secara signifikan. Tetapi, karena biaya pemrograman hampir tidak berkurang, tugas-tugas untuk mengurangi sumber daya dari tipe manusia murni, dan bukan tipe mesin, seperti sebelumnya, telah muncul ke permukaan.
Sistem operasi jenis berikutnya diproduksi, yang memungkinkan operator untuk meningkatkan program mereka langsung di belakang layar komputer, ini menyederhanakan pekerjaan pengguna, sebagai akibatnya pengembangan pertama dari basis perangkat lunak baru segera muncul. Metode ini sangat bertentangan dengan teori tahap awal pengembangan informasi, yang menggunakan komputer generasi pertama. Sekarang komputer mulai digunakan tidak hanya untuk merekam informasi dalam jumlah besar, tetapi juga untuk otomatisasi dan mekanisasi berbagai bidang aktivitas.
Perubahan di awal tahun tujuh puluhan
Pada tahun 1971, sirkuit komputer terintegrasi yang besar dirilis, di mana seluruh prosesor komputer arsitektur konvensional berada. Sekarang telah menjadi mungkin untuk mengatur dalam satu sirkuit terpadu besar hampir semua sirkuit tipe elektronik yang tidak kompleks dalam arsitektur komputer yang khas. Dengan demikian, kemungkinan produksi massal perangkat konvensional untuk skala kecilharga. Ini adalah komputer generasi keempat yang baru.
Sejak saat itu, banyak sirkuit kontrol dan murah (digunakan dalam komputer keyboard kompak) dan telah diproduksi yang muat pada satu atau beberapa papan sirkuit terintegrasi besar dengan prosesor, RAM yang cukup, dan struktur koneksi dengan tipe eksekutif sensor dalam mekanisme kontrol.
Program yang bekerja dengan pengaturan bensin di mesin mobil, dengan transfer informasi elektronik tertentu atau dengan mode pencucian tetap, diperkenalkan ke memori komputer atau menggunakan berbagai jenis pengontrol, atau langsung di perusahaan.
Tahun tujuh puluhan melihat awal produksi sistem komputasi universal yang menggabungkan prosesor, sejumlah besar memori, sirkuit dari berbagai antarmuka dengan mekanisme input-output yang terletak di sirkuit terintegrasi besar yang umum (yang disebut komputer chip tunggal) atau, dalam versi lain, sirkuit terintegrasi besar yang terletak di papan sirkuit cetak umum. Akibatnya, ketika komputer generasi keempat menyebar luas, pengulangan situasi yang telah berkembang di tahun enam puluhan dimulai, ketika komputer mini sederhana melakukan sebagian pekerjaan di komputer mainframe besar.
Properti komputer generasi keempat
Komputer elektronik generasi keempat rumit dan memiliki kemampuan bercabang:
- mode multiprosesor normal;
- program bertipe paralel-sequential;
- jenis bahasa komputer tingkat tinggi;
- munculnyajaringan komputer pertama.
Perkembangan kemampuan teknis perangkat ini ditandai dengan ketentuan sebagai berikut:
- Tunda sinyal biasa sebesar 0,7 ns/v.
- Jenis memori utama adalah semikonduktor tipikal. Periode menghasilkan informasi dari jenis memori ini adalah 100-150 ns. Memori - 1012-1013 karakter.
Menggunakan implementasi perangkat keras sistem operasi
Sistem modular telah mulai digunakan untuk alat tipe perangkat lunak.
Komputer elektronik pribadi pertama dibuat pada musim semi 1976. Berdasarkan pengontrol 8-bit terintegrasi dari sirkuit permainan elektronik konvensional, para ilmuwan menghasilkan mesin permainan Apple yang diprogram BASIC konvensional, yang mendapatkan popularitas besar. Pada awal 1977, Apple Comp. muncul, dan produksi komputer pribadi Apple pertama di Bumi dimulai. Sejarah tingkat komputer ini menyoroti peristiwa ini sebagai yang paling penting.
Saat ini, Apple memproduksi komputer pribadi Macintosh, yang dalam banyak hal melampaui model PC IBM. Model-model baru Apple dibedakan tidak hanya oleh kualitas luar biasa, tetapi juga oleh kemampuan yang luas (menurut standar modern). Sistem operasi khusus juga telah dikembangkan untuk komputer dari Apple, yang memperhitungkan semua fitur luar biasa mereka.
Komputer generasi kelima
Pada tahun delapan puluhan proses perkembangan komputer (komputer generasi) memasuki tahap baru - mesin generasi kelima. Penampilan perangkat initerkait dengan perkembangan mikroprosesor. Dari sudut pandang konstruksi sistem, desentralisasi mutlak pekerjaan adalah karakteristik, dan mempertimbangkan perangkat lunak dan basis matematika, pergerakan ke tingkat pekerjaan dalam struktur program adalah karakteristik. Organisasi kerja komputer elektronik berkembang.
Efisiensi komputer generasi kelima adalah seratus delapan hingga seratus sembilan operasi per detik. Jenis mesin ini dicirikan oleh sistem multiprosesor, yang didasarkan pada mikroprosesor tipe lemah, yang digunakan segera dalam bentuk jamak. Sekarang ada jenis mesin komputasi elektronik yang ditujukan untuk jenis bahasa komputer tingkat tinggi.
