[Интересные факты] | [Полезные ссылки] | [От Автора]

Первое поколение ЭВМ

Поколения электронно вычислительных мащин различают по элементарной база, на которой они основаны. ЭВМ первого поколения были ламповыми. Их выпуск начался в 1945 г. и продолжался до начала 60-х годов.

Второе поколение ЭВМ

В1947 г. группа американских физиков под руководством Уильяма Щокли (1910-1989) разработала полупроводниковый элемент, который назвали транзистором. Этот трёхконтактный микроприбор стал удобным заменителем ламповому триоду. Выполняя те же функции, транзистор имел малые размеры, не нуждался в хрупкой стеклянной колбе и нити накаливания, потреблял намного меньше анергии, не требовал прогрева перед работой и реже выходил из строя. Применение транзисторов в архитектуре ЭВМ началось в середине 50-х годов. Эти ЭВМ сегодня относят ко второму поколению. Первым представителем второго поколения стал компьютер Tradis, созданный в США в 1955 г., а серийный выпуск ЭВМ второго поколения начался в 1957г.

Третье поколение ЭВМ

К третьему поколению относят ЭВМ, собранные на базе интегральных микросхем. Первая интегральная микросхема была разработана в 1959 г. Джеком Килби (р. 1923), сотрудником компании Texas Instruments. До него компания изготавливала транзисторы, а конденсаторы и резисторы, необходимые для сборки вычислительных цепей, приобретала у других производителей. Килби показал, как можно на полупроводниковом кристалле делать не только транзисторы, но и конденсаторы, и резисторы. В итоге ему удалось создать рабочую схему из пяти элементов на одном кристалле. От этого возросла эффективность производства, повысилась надёжность и уменьшились габариты собранных устройств. Серийный выпуск ЭВМ третьего поколения начался в 1964 г., когда компания IВМ приступила к выпуску знаменитой серии компьютеров IBM/360.

Четвертое поколение ЭВМ

Технология изготовления интегральных микросхем быстро развивалась. К 1964 г. на одном кристалле уже размещали 10 транзисторов, а к 1970 г. их количество превысило 100. С этого времени стали различать малые интегральные схемы (МИС), содержащие несколько элементов, средние интегральные схемы (СИС, десятки и сотни элементов) и большие интегральные схемы (БИС, тысячи элементов). Современные интегральные схемы считаются сверхбольшими (СБИС) — они содержат миллионы элементов на одном кристалле.

При появлении компьютеров, собранных на больших интегральных схемах, заговорили о четвёртом поколении ЭВМ. В то время эти компактные ЭВМ называли мирокомпьютерами. Сегодня это поколение отдельно не рассматривают. Габариты микрокомпьютеров стали настолько малы, что появилась возможность оснащать ими отдельные рабочие места, и ЭВМ четвёртого поколения стали считать первыми персональными компьютерами.

Рождение микропроцессора

В конце 60-х годов при производстве микросхем существовало определённое разделение труда. Так, производители интегральных микросхем (Texas Instruments, Intel и другие) занимались только разработкой способов их изготовления (технологией). А устройство микросхем (топологию), конструкцию связей внутри них, определяли сами заказчики. Они готовили чертежи нужных им микросхем для своих калькуляторов, бортовых компьютеров и других приборов. Важными для заказчика параметрами были цена экземпляра, габариты изделия и его энергопотребление. Эти противоречивые требования должен был обеспечить изготовитель.

Однажды, в 1968 г. в молодую компанию Intel поступил крупный заказ от одной японской компании на производство нескольких миллионов комплектов из 12 микросхем для электронного калькулятора. Как оказалось, микросхемы этого комплекта были настолько сложными, что обеспечить цену, размер и энергопотребление всего комплекта в заданных пределах оказалось невозможным. Но терять крупный заказ компания Intel не хотела, и она решила пересмотреть конструкцию зака¬занных изделий — этим занялся инженер Маршиан Эдвард Хофф.

Хофф нашёл способ упростить конструкцию до четырех микросхем. Правда, при этом не удавалось создать запланированные сложные внутренние связи, и Хофф предложил поместить между ними пятую микросхему, выполняющую роль гибкого центрального коммутатора. Получив сигнал, коммутатор обращался к специальной микросхеме (блоку логики), в которую заранее встраивались микропрограммы, описывающие, что и как надо соединить в зависимости от того, какой сигнал поступил. Получив другой сигнал, коммутатор получал от блока логики другую микропрограмму и выполнял соединения иначе.

У идеи Хоффа обнаружились удивительные последствия. Центральный коммутатор оказался настолько универсальным, что его можно было без изменений использовать в других проектах. Он даже получил специальное название — микропроцессор. Так в конце 1970 г. появился первый в мире микропроцессор Intel 4004. Он был 4-разрядным и за одну операцию обрабатывал 4-разрядное двоичное число.Для калькуляторов этого было достаточно, ведь калькуляторы работают с десятичными числами, а на представление одного десятичного разряда необходимы именно четыре двоичных разряда.

Когда закончился срок контракта с японским заказчиком, компания Intel стала продавать свой процессор другим фирмам. В 1972 г. она выпустила 8-разрядный микропроцессор Intel 8008.

А в 1978 г. — первый 16-разрядный процессор Intel 8086. С тех пор компания Intel сосредоточилась на разработке универсальных микропроцессоров. Сегодня в этой области работают несколько компаний, но для персональных компьютеров компания Intel выпускает примерно 85% всех процессоров.