نسل های کامپیوتر: توضیح مختصر ذخیره سازی داده ها و دستورات در حافظه

با توجه به پایه عنصر و سطح توسعه نرم افزار، چهار نسل واقعی از رایانه ها متمایز می شوند که شرح مختصری از آنها در جدول آورده شده است:

سیر تکاملی استفاده از کامپیوتر پروژه کامپیوتری نسل پنجم

فناوری طراحی برنامه در نظر گرفته شده، تبدیل متوالی تعدادی سیگنال را اجرا می کند، به عنوان مثال. کدگذاری آنها:

این طرح دو اشکال دارد:

1. فرآیند آماده سازی یک مسئله برای حل در رایانه به طور غیرقابل مقایسه ای طولانی تر از خود راه حل است: چندین ماه آماده سازی یک مسئله با چندین دقیقه حل آن توسط رایانه قابل مقایسه نیست.

1. زنجیره "مشتری - کامپیوتر" به طور کلی مانند یک تلفن معیوب کار می کند، زیرا در فرآیند ارتباط، شرکت کنندگان در این زنجیره از چندین زبان (طبیعی، ریاضی، زبان نماد گرافیکی، زبان برنامه نویسی و غیره) استفاده می کنند. که برخی از آنها در معنای عبارات مبهم هستند. به همین دلیل، نتایج حل مشکل باید با مشتری به توافق برسد و احتمالاً تغییراتی در برنامه ایجاد شود. همچنین روند تهیه یک محصول نرم افزاری را طولانی تر می کند.

بنابراین، مدت زمان آماده سازی یک مشکل برای حل خودکار آن یکی از دلایل بهبود فناوری سنتی این روش است.

دلیل دوم مربوط به تکامل عینی استفاده از رایانه است که در جدول نشان داده شده است:

همانطور که از جدول مشخص است، کامپیوتر در حال "نزدیک شدن" به کاربر نهایی است که در زمینه ارتباط با رایانه به خوبی آموزش ندیده و در حل مشکلات کاربردی خود با استفاده از رایانه با مشکلات قابل توجهی روبرو می شود. این مشکل سازماندهی نوع جدیدی از تعامل بین کاربر نهایی و رایانه را ایجاد می کند. این موضوع در پروژه کامپیوتری نسل پنجم که در اوایل دهه 80 قرن بیستم در ژاپن منتشر شد بیان شد.

ایده اصلی این پروژه این است که ارتباط بین کاربر نهایی و رایانه را تا حد امکان ساده کند، مشابه ارتباط با هر وسیله خانگی. برای حل این مشکل، دستورالعمل های زیر پیشنهاد شد:

1. توسعه یک رابط ساده که به کاربر نهایی اجازه می دهد با کامپیوتر برای حل مشکلات خود ارتباط برقرار کند. چنین رابطی را می توان به دو صورت سازماندهی کرد: زبان طبیعی و گرافیکی. حمایت از گفتگوی زبان طبیعی یک کار بسیار پیچیده و حل نشده است. Real ایجاد یک رابط گرافیکی است که در تعدادی از محصولات نرم افزاری، به عنوان مثال، در سیستم عامل Windows'xx انجام می شود. این رابط بصری است و به دانش خاصی نیاز ندارد. با این حال، توسعه رابط های قابل دسترس تنها نیمی از مشکل را حل می کند - به کاربر نهایی اجازه می دهد تا به نرم افزار از پیش طراحی شده بدون مشارکت در توسعه آن دسترسی داشته باشد.

1. مشارکت کاربر نهایی در طراحی محصولات نرم افزاری این جهت، مشارکت مستقیم مشتری در فرآیند ایجاد برنامه‌ها را ممکن می‌سازد که در نهایت باعث کاهش زمان توسعه محصولات نرم‌افزاری و احتمالاً بهبود کیفیت آنها می‌شود. این فناوری با رسمی سازی خودکار دانش حرفه ای کاربر نهایی همراه است و شامل دو مرحله طراحی محصولات نرم افزاری است:

• برنامه نویس یک پوسته نرم افزار جهانی "خالی" ایجاد می کند که می تواند با دانش خاص پر شود و از آن برای حل مشکلات عملی استفاده کند. به عنوان مثال، این پوسته می تواند با قوانین تنظیم ترازنامه های فصلی و سایر شرکت ها پر شود و سپس مشکلات حسابداری را حل کند. یا در آنجا می شد قوانینی را برای ثبت نام متقاضیان معرفی کرد که قبلاً بیان شده و در نمونه ها استفاده شده است. در این صورت، ما یک محصول نرم افزاری مشابه آنچه در بالا طراحی شده بود و غیره دریافت می کردیم.
• کاربر نهایی پوسته برنامه ایجاد شده توسط برنامه نویس را پر می کند و دانشی را در آن وارد می کند که حامل آن (در برخی از حوزه های موضوعی) او است. رابط دوستانه ای که در بالا مورد بحث قرار گرفت را می توان در اینجا استفاده کرد. پس از آن محصول نرم افزاری آماده استفاده است.

بنابراین، فناوری آماده سازی مسائل کاربردی برای حل در رایانه، که در پروژه کامپیوتری نسل پنجم پیشنهاد شده است، شامل دو مرحله است و در شکل نشان داده شده است:

برنامه نویس

الف) برنامه نویس یک پوسته خالی ایجاد می کند.

مشتری

ب) مشتری (کاربر نهایی) پوسته را با دانش پر می کند

پوسته نرم افزار پر شده از دانش کاربر نهایی، آماده حل آن مشکلات کاربردی است که قوانین حل آن توسط کاربر نهایی وارد آن شده است. بدین ترتیب عملیات محصول نرم افزاری آغاز می شود.

فناوری پیشنهادی دارای مشکلات جدی بسیاری در ارتباط با بازنمایی و دستکاری دانش است. با این حال، با پیشرفتی در طراحی محصولات نرم افزاری کاربردی همراه است.

جدول - ویژگی های اصلی رایانه های نسل های مختلف

در طول 50 سال، چندین نسل از کامپیوترها ظاهر شدند و جایگزین یکدیگر شدند. توسعه سریع VT در سراسر جهان تنها با پایه عناصر پیشرفته و راه حل های معماری تعیین می شود.
از آنجایی که کامپیوتر سیستمی متشکل از سخت افزار و نرم افزار است، طبیعی است که نسل کامپیوترها را با راه حل های تکنولوژیکی و نرم افزاری مشابه (پایه عنصر، معماری منطقی، نرم افزار) درک کنیم. در همین حال، در تعدادی از موارد به نظر می رسد که طبقه بندی BT بر اساس نسل بسیار دشوار است، زیرا خط بین آنها از نسلی به نسل دیگر بیشتر و بیشتر مبهم می شود.
نسل اول.
پایه عنصر - لامپ ها و رله های الکترونیکی؛ حافظه دسترسی تصادفی روی تریگرها و بعداً روی هسته‌های فریت انجام شد. قابلیت اطمینان - کم، نیاز به سیستم خنک کننده؛ کامپیوترها بزرگ بودند. عملکرد - 5 - 30 هزار عملیات حسابی / ثانیه؛ برنامه نویسی - در کدهای رایانه (کد ماشین)، کدهای خودکار و اسمبلرهای بعدی ظاهر شدند. برنامه نویسی توسط حلقه باریکی از ریاضیدانان، فیزیکدانان و مهندسان الکترونیک انجام شد. کامپیوترهای نسل اول عمدتاً برای محاسبات علمی و فنی استفاده می شدند.

نسل دوم.
پایه عنصر نیمه هادی. افزایش قابل توجه قابلیت اطمینان و عملکرد، کاهش اندازه و مصرف انرژی. توسعه ورودی / خروجی، حافظه خارجی. تعدادی از راه حل های معماری مترقی و توسعه بیشتر فناوری برنامه نویسی - حالت اشتراک زمان و حالت چند برنامه ریزی (ترکیب کار پردازنده مرکزی برای پردازش داده ها و کانال های ورودی / خروجی و همچنین عملیات موازی سازی برای واکشی دستورات و داده ها از حافظه)
در چارچوب نسل دوم، تمایز رایانه ها به کوچک، متوسط ​​و بزرگ به وضوح آشکار شد. به طور قابل توجهی دامنه رایانه را برای حل مشکلات - برنامه ریزی - اقتصادی، مدیریت فرآیندهای تولید و غیره گسترش داد.
سیستم های کنترل خودکار (ACS) برای شرکت ها، کل صنایع و فرآیندهای تکنولوژیکی (APCS) ایجاد می شوند. پایان دهه 50 با ظهور تعدادی از زبان های برنامه نویسی مشکل گرا سطح بالا (HLL) مشخص می شود: FORTRAN، ALGOL-60 و غیره. توسعه نرم افزار در ایجاد کتابخانه های برنامه های استاندارد دریافت شده است. در زبان های برنامه نویسی مختلف و برای اهداف مختلف، مانیتورها و توزیع کننده ها برای کنترل حالت های کامپیوتر، برنامه ریزی منابع آن، که مفهوم نسل بعدی سیستم عامل ها را مطرح می کند، کار می کنند.

نسل سوم.
پایه عنصر در مدارهای مجتمع (IC). مجموعه ای از مدل های کامپیوتری هستند که از پایین به بالا با برنامه نویسی سازگار هستند و از مدلی به مدل دیگر قابلیت های فزاینده ای دارند. معماری منطقی رایانه ها و تجهیزات جانبی آنها پیچیده تر شد که به طور قابل توجهی قابلیت های عملکردی و محاسباتی را گسترش داد. سیستم عامل ها (OS) بخشی از کامپیوترها می شوند. بسیاری از وظایف مدیریت حافظه، دستگاه های ورودی / خروجی و سایر منابع توسط سیستم عامل یا مستقیماً توسط سخت افزار رایانه انجام شد. نرم افزار قدرتمند می شود: سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS)، سیستم های اتوماسیون کار طراحی (CAD) برای اهداف مختلف ظاهر می شوند، سیستم های کنترل خودکار و سیستم های کنترل فرآیند در حال بهبود هستند. توجه زیادی به ایجاد بسته های نرم افزار کاربردی (APP) برای اهداف مختلف می شود.
زبان‌ها و سیستم‌های برنامه‌نویسی در حال توسعه هستند. مثال‌ها: - سری مدل‌های IBM/360، ایالات متحده، تولید سریال - از سال 1964. - ES COMPUTER، اتحاد جماهیر شوروی و کشورهای CMEA از سال 1972.
نسل چهارم.
مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) و بسیار بزرگ (VLSI) به پایه المان تبدیل می شوند. رایانه‌ها قبلاً برای استفاده مؤثر از نرم‌افزار طراحی شده بودند (مثلاً رایانه‌های یونیکس مانند که به بهترین وجه در محیط نرم‌افزار یونیکس غوطه‌ور می‌شوند؛ Prolog-machines، متمرکز بر وظایف هوش مصنوعی). NU مدرن پردازش اطلاعات مخابراتی با بهبود کیفیت کانال‌های ارتباطی با استفاده از ارتباطات ماهواره‌ای در حال افزایش است. اطلاعات ملی و فراملی و شبکه های محاسباتی در حال ایجاد هستند که به ما امکان می دهد در مورد آغاز کامپیوتری شدن جامعه بشری به عنوان یک کل صحبت کنیم.
ذهنی سازی بیشتر CT با ایجاد رابط های پیشرفته تر انسان و رایانه، پایگاه های دانش، سیستم های خبره، سیستم های برنامه نویسی موازی و غیره تعیین می شود.
پایه عنصر امکان دستیابی به موفقیت بزرگ در کوچک سازی، افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد رایانه ها را فراهم کرده است. کامپیوترهای میکرو و مینی ظاهر شده اند که با هزینه بسیار کمتر از نظر قابلیت نسبت به کامپیوترهای متوسط ​​و بزرگ نسل قبل برتری دارند. فناوری تولید پردازنده‌های مبتنی بر VLSI سرعت تولید رایانه‌ها را تسریع کرد و امکان معرفی رایانه‌ها به توده‌های وسیع جامعه را فراهم کرد. با ظهور یک پردازنده جهانی بر روی یک تراشه (ریزپردازنده Intel-4004، 1971)، عصر رایانه شخصی آغاز شد.
اولین رایانه شخصی را می توان Altair-8800 بر اساس Intel-8080 در سال 1974 در نظر گرفت. ای رابرتز. پی آلن و دبلیو گیتس مترجمی از زبان محبوب بیسیک ایجاد کردند که به طور قابل توجهی هوش اولین رایانه شخصی را افزایش داد (بعدها آنها شرکت معروف Microsoft Inc را تأسیس کردند). چهره نسل چهارم تا حد زیادی با ایجاد ابر رایانه ها مشخص می شود که با عملکرد بالا (متوسط ​​سرعت 50 - 130 مگافلاپ. 1 مگافلاپ = 1 میلیون عملیات نقطه شناور در ثانیه) و معماری غیر سنتی (اصل موازی سازی بر اساس) مشخص می شود. پردازش خط لوله فرمان). از ابرکامپیوترها در حل مسائل فیزیک ریاضی، کیهان شناسی و نجوم، مدلسازی سیستم های پیچیده و غیره استفاده می شود. از آنجایی که کامپیوترهای قدرتمند نقش سوئیچینگ مهمی را در شبکه ها بازی می کنند و به ایفای آن ادامه خواهند داد، مشکلات شبکه اغلب همراه با سوالات ابررایانه ها مورد بحث قرار می گیرند. ماشین‌های سری Elbrus، سیستم‌های کامپیوتری ps-2000 و PS-3000 نامیده می‌شوند که دارای حداکثر 64 پردازنده هستند که توسط یک جریان دستورالعمل مشترک کنترل می‌شوند، سرعت در تعدادی از کارها حدود 200 مگافلاپ بود. در عین حال، با توجه به پیچیدگی توسعه و اجرای پروژه های ابررایانه های مدرن که نیازمند تحقیقات بنیادی فشرده در زمینه علوم کامپیوتر، فناوری الکترونیک، فرهنگ تولید بالا و هزینه های مالی جدی است، بعید به نظر می رسد که داخلی ابررایانه‌ها در آینده قابل پیش‌بینی با توجه به ویژگی‌های اصلی که کمتر از بهترین مدل‌های خارجی نیستند، ایجاد خواهند شد.
لازم به ذکر است که در طول انتقال به فناوری IS تولید رایانه، تمرکز تعیین کننده نسل ها به طور فزاینده ای از پایه عنصر به سایر شاخص ها تغییر می کند: معماری منطقی، نرم افزار، رابط کاربری، حوزه های کاربردی و غیره.
نسل پنجم.
منشأ آن از روده های نسل چهارم است و تا حد زیادی توسط نتایج کار کمیته تحقیقات علمی ژاپن در زمینه کامپیوتر، منتشر شده در سال 1981 تعیین می شود. بر اساس این پروژه، رایانه‌ها و سیستم‌های محاسباتی نسل پنجم، علاوه بر کارایی بالا و قابلیت اطمینان با هزینه کمتر، که به طور کامل توسط VLSI و سایر فناوری‌های جدید ارائه می‌شود، باید الزامات عملکردی جدید کیفی زیر را برآورده کنند:

اطمینان از سهولت استفاده از رایانه با پیاده سازی سیستم هایی برای ورودی / خروجی اطلاعات از طریق صدا. پردازش تعاملی اطلاعات با استفاده از زبان های طبیعی؛ فرصت های یادگیری، ساختارهای انجمنی و نتیجه گیری های منطقی؛

ساده سازی فرآیند ایجاد ابزارهای نرم افزاری با خودکارسازی سنتز برنامه ها با توجه به مشخصات الزامات اولیه در زبان های طبیعی

بهبود ویژگی های اساسی و کیفیت عملیاتی VT برای انجام وظایف مختلف اجتماعی، بهبود نسبت هزینه ها و نتایج، سرعت، سبکی، فشرده بودن رایانه ها. از تنوع، سازگاری بالا با برنامه ها و قابلیت اطمینان در عملیات اطمینان حاصل کنید.

با توجه به پیچیدگی اجرای وظایف تعیین شده برای نسل پنجم، کاملاً امکان پذیر است که آن را به مراحل قابل مشاهده تر و درک بهتری تقسیم کنیم که اولین مورد تا حد زیادی در چارچوب نسل چهارم فعلی اجرا می شود.

ویژگی های شبکه های ارتباطی ماهواره ای درس >> ارتباطات و ارتباطات

شبکه های کامپیوترو موضوع مخابرات مشخصهماهواره ... حجم بالا مختلفاطلاعات، در اغلبالکترونیکی و ... برای ماهواره های قدیمی نسل ها)، باعث می شود ... کناره های ماهواره را افزایش دهید. جدول 4 اصلی مشخصاتایستگاه های هاب فهرست مطالب...

اولین پروژه های رایانه های الکترونیکی (کامپیوتر) در اواخر دهه 30 - اوایل دهه 40 قرن بیستم ظاهر شد. لازم به ذکر است که پیش نیازهای فنی برای ϶ᴛᴏgo قبلا ایجاد شده است، الکترونیک و فناوری کامپیوتر محاسباتی و تحلیلی توسعه یافته است. در سال 1904، اولین دیود لوله و در سال 1906، اولین تریود اختراع شد (تابلوهای الکترونی دو و سه الکترودی). در سال 1918 - یک رله الکترونیکی (ماشه لوله) مدارهای ماشه به طور گسترده ای در الکترونیک برای سوئیچینگ و سوئیچینگ رله استفاده می شوند.

یکی دیگر از پیش نیازهای فنی برای ایجاد رایانه، توسعه محاسبات الکترومکانیکی و فناوری تحلیلی بود. به لطف تجربه انباشته شده در توسعه فناوری رایانه در اواسط دهه 30، ایجاد رایانه های کنترل شده با برنامه امکان پذیر شد و ساخت رایانه روی مدارهای الکترونیکی چشم اندازهای گسترده ای را در ارتباط با افزایش قابلیت اطمینان و سرعت باز کرد.

کامپیوترها زمانی ظاهر شدند که نیاز فوری به محاسبات زمان بر و دقیق وجود داشت. سطح پیشرفت در چنین زمینه‌هایی از علم و فناوری، مانند انرژی هسته‌ای، تحقیقات هوافضا، تا حد زیادی به توانایی انجام محاسبات پیچیده بستگی داشت که در چارچوب ماشین‌های محاسبه الکترومکانیکی قابل انجام نبود. انتقال به کامپیوترهایی با عملکرد بالاتر مورد نیاز بود.

در تاریخ توسعه رایانه ها، پنج مرحله وجود دارد که پنج نسل از رایانه ها را در بر می گیرد.

دوره ماشین نسل اولبا انتقال به تولید سریال رایانه ها در اوایل دهه 50 قرن بیستم آغاز می شود. آنها اصول اولیه پیشنهادی جان فون نویمان را اجرا کردند.

1. مفهوم برنامه ذخیره شدهدستگاه دارای حافظه ای است که برنامه، داده ها و نتایج محاسبات میانی در آن ذخیره می شود. این برنامه و همچنین داده ها به صورت کدهای باینری وارد دستگاه می شود (و نه با روش پلاگین، یعنی با تعویض سیم ها در یک دنباله خاص)

2. اصل آدرساین دستور خود اعداد را نشان نمی دهد که باید عملیات حسابی روی آنها انجام شود، بلکه آدرس سلول های حافظه را نشان می دهد که این اعداد در آن قرار دارند.

3. اتوماتیسم. پس از وارد شدن برنامه و داده ها، دستگاه به طور خودکار و بدون دخالت انسان از دستورالعمل های برنامه پیروی می کند. شایان ذکر است که برای ϶ᴛᴏth، ماشین آدرس دستوری را که در حال اجرا است به خاطر می آورد و هر دستور حاوی نشانی از آدرس دستور بعدی است. اشاره می تواند یکی از سه نوع باشد: ضمنی (به دستوری که به دنبال آدرس مورد اجرا می شود بروید)، بدون شرط (به دستور در آدرس داده شده بروید)، شرطی (شرط داده شده را بررسی کنید و بسته به تحقق آن، به دستور در یک آدرس یا آدرس دیگر بروید)

4. فوروارد کردن.آدرس سلول های حافظه مشخص شده در دستورالعمل را می توان به صورت عدد محاسبه و تبدیل کرد.

ساختار کامپیوتر که اصول فون نویمان در آن پیاده‌سازی می‌شود، بعداً ساختار فون نویمان (یا ساختار کلاسیک) نامیده شد. تمام پیشرفت‌های بیشتر کامپیوتر به دو روش انجام شد: بهبود ساختار فون نویمان و جستجو. برای ساختارهای جدید

لازم به ذکر است که اساس فنی پایه عنصری پردازنده‌های اولین کامپیوترها، لوله‌های خلاء الکترونیکی (EVL) و لوله‌های پرتوی کاتدی (CRT) به عنوان دستگاه‌های حافظه با دسترسی تصادفی استفاده می‌شد. فضای زیاد و مصرف برق زیاد. شایان ذکر است که آنها چندین هزار عملیات در ثانیه انجام می دادند و چندین هزار کلمه ماشینی حافظه داشتند. این ماشین ها حالت استفاده انحصاری را در نظر گرفتند، یعنی. کاربر تمام منابع دستگاه و مدیریت آن را در اختیار داشت. برنامه نویس برنامه ϲʙᴏu را در کدهای ماشین روایت کرد و آن را در کنسول دستگاه که کاملاً در زمان اشکال زدایی در اختیار او بود، اشکال زدایی کرد. در ساعت 90% مواقع دستگاه در انتظار دستورات بیکار بود، یعنی. استفاده از منابع ماشین به دلیل عدم وجود یک سیستم عامل توسعه یافته ناکارآمد بود. کامپیوترهای نسل اول عمدتاً برای محاسبات علمی استفاده می شدند. اولین کامپیوتر خانگی MESM (ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک) بود که در سالهای 1947-1951 توسعه یافت. به سرپرستی آکادمی. S.A. لبدف در سال 1952، BESM (ماشین محاسبه الکترونیکی بزرگ) تحت رهبری S.A. راه اندازی شد. لبدف در سال 1955، تولید کامپیوتر کوچک Ural-1 آغاز شد (مدیر پروژه B.I. Rameev) یک نمونه از یک مدل کامپیوتر سریال خارجی IBM-701 (ایالات متحده آمریکا) خواهد بود.

نسل دومکامپیوترها (اواخر دهه 50 - اواسط دهه 60) ترانزیستور-فریت نامیده می شوند، زیرا ترانزیستورها (دیودهای جامد و تریودها) جایگزین لوله های خلاء در پردازنده ها شدند و هسته های فریت (قابل مغناطیسی) جایگزین لوله های پرتوهای کاتدی در دستگاه های حافظه با دسترسی تصادفی شدند.

استفاده از ترانزیستورها به طور قابل توجهی بر ویژگی ها و ساختار ماشین ها تأثیر گذاشت. مدارهای ترانزیستوری امکان افزایش تراکم تجهیزات الکترونیکی نصب شده را با یک مرتبه بزرگی و کاهش قابل توجهی (در چندین مرتبه بزرگی) مصرف برق را فراهم کرده است. طول عمر ترانزیستورها دو تا سه مرتبه بزرگتر از لوله های خلاء بود. سرعت کامپیوتر به صدها هزار عملیات در ثانیه و حافظه به ده ها هزار کلمه ماشین افزایش یافت.

ایجاد حافظه بلندمدت بر روی دیسک ها و نوارهای مغناطیسی و همچنین امکان اتصال ترکیب متغیری از دستگاه های خارجی به رایانه، عملکرد رایانه ها را به طور قابل توجهی گسترش داد.

در سازماندهی فرآیند محاسبات، یک دستاورد بزرگ، ترکیب در زمان محاسبات و ورودی-خروجی اطلاعات، انتقال از حالت انحصاری استفاده از منابع ماشین به پردازش دسته ای بود. وظایف رایانه ها (روی کارت های پانچ، نوارهای مغناطیسی یا دیسک ها) در یک بسته جمع آوری شد که بدون وقفه بین کارها پردازش می شد. این امکان استفاده اقتصادی تر از منابع ماشین را فراهم کرد.

در برنامه نویسی، روش های برنامه نویسی در نماد نمادین توسعه یافت، اولین زبان های الگوریتمی و مترجمان از این زبان ها ایجاد شد، کتابخانه های برنامه های استاندارد ایجاد شد.

رایانه های داخلی مانند BESM-4، M-220، Minsk-32 گسترده ترین کاربرد را پیدا کرده اند. نماینده معمولی یک کامپیوتر خارجی نسل دوم IBM-7090 خواهد بود.

نسل سومکامپیوترها (اواخر دهه 60 - اوایل دهه 70) با ظاهر مدارهای نیمه هادی یکپارچه به عنوان پایه عنصر پردازنده (به جای ترانزیستورهای جداگانه) مشخص می شوند که منجر به افزایش بیشتر سرعت به یک میلیون عملیات در ثانیه و حافظه به صدها هزاران کلمه

کامپیوترهای نسل سوم نیز با تغییرات عمده در معماری کامپیوتر، نرم افزار آنها و سازماندهی تعامل انسان و ماشین مشخص می شوند. این، اول از همه، وجود یک پیکربندی پیشرفته از دستگاه های خارجی (ترمینال های الفبایی، پلاترهای نمودار، و غیره) با استفاده از ابزارهای رابط استاندارد، یک سیستم عامل توسعه یافته است که عملکرد را در حالت چند برنامه ای تضمین می کند (چند برنامه به طور همزمان در اشتراک RAM قرار می گیرند. منابع پردازنده) روش استفاده از منابع کامپیوتری - حالت اشتراک زمان همراه با پردازش دسته ای. عملکرد بالا باعث می شود زمان سرویس کاربر به کوانتوم تقسیم شود، وظیفه هر کدام در طول کوانتوم پردازش شود، در مدت زمان کوتاهی به کاربر برگردد که این توهم در پشت نمایشگر ایجاد شود که او به تنهایی از منابع دستگاه استفاده می کند.

ایجاد خانواده ای از رایانه ها بر روی مدارهای مجتمع با طیف گسترده ای از قدرت محاسباتی و سازگار از پایین به بالا در سطح زبان های ماشین، دستگاه های خارجی، ماژول ها و سیستم های طراحی، از اهمیت تعیین کننده ای در توسعه فناوری رایانه در سراسر جهان برخوردار بود. از عناصر سازگاری نرم‌افزاری پایین‌تر از ماشین‌های هم خانواده نشان می‌دهد که هر برنامه‌ای که روی ماشین‌های جوان‌تر اجرا می‌شود باید روی ماشین قدیمی‌تر بدون هیچ تغییری اجرا شود.

خانواده های مینی کامپیوترها نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. ماهیت راه حل طراحی آنها شامل چنین به حداقل رساندن تجهیزات پردازنده مرکزی بود که در سطح فناوری آن زمان امکان ایجاد رایانه های جهانی با قابلیت کنترل در زمان واقعی را فراهم می کرد، در حالی که میزان اجرای اقدامات کنترلی روی کنترل وجود داشت. شی با سرعت فرآیندهای موجود در شیء ϶ᴛᴏm سازگار است.

در کشور ما، در دوره ماشین‌های نسل سوم، یک سیستم کامپیوتری یکپارچه (ES COMPUTER) ایجاد شد که اساساً از IBM-360 و IBM-370 و همچنین یک سری مینی کامپیوترهای SM EVM با تمرکز بر مدل‌های خارجی کپی می‌کرد. . سهم علم داخلی در توسعه جهانی فناوری محاسبات الکترونیکی در دوره ϶ᴛᴏt با معرفی صنعتی کامپیوتر چند پردازنده ای M-10 همراه است.

در دوره ماشین‌های نسل سوم، تحول عمده‌ای در زمینه کاربرد کامپیوترها رخ داد. اگر رایانه های قبلی عمدتاً برای محاسبات علمی و فنی مورد استفاده قرار می گرفتند ، در دهه 60-70 پردازش اطلاعات نمادین ، ​​عمدتاً اقتصادی ، رتبه اول را اشغال کرد.

ماشین‌های سری ES EVM هدف جهانی دارند و حوزه اصلی کاربرد SM EVM اتوماسیون فرآیندهای تکنولوژیکی، آزمایش‌های علمی و امکانات تست و کار طراحی خواهد بود.

برو سراغ ماشین ها نسل چهارم- کامپیوترهای روی مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) - در نیمه دوم دهه 70 اتفاق افتاد و تقریباً در سال 1980 به پایان رسید. توجه داشته باشید که اکنون صدها هزار عنصر الکترونیکی شروع به قرار دادن روی یک کریستال منفرد به اندازه 1 سانتی متر مربع کردند. سرعت و ظرفیت حافظه ده ها هزار بار در مقایسه با ماشین های نسل اول افزایش یافته است و تقریباً 10 9 op/s و 10 7 کلمه ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙenno بوده است.

ویژگی های مشخصه ماشین های نسل چهارم، ارتباط نزدیک بین پیاده سازی های سخت افزاری و نرم افزاری در ساختار ماشین، انحراف از اصل به حداقل رساندن سخت افزار و سپردن عملکردهای برنامه به آن خواهد بود که به دلیل هزینه نسبتا پایین امکان پذیر شد. LSI.

توسعه معماری کامپیوتر در دوره ماشین‌های نسل چهارم منجر به پیدایش ساختارهایی شده است که در آن‌ها فرآیند محاسباتی می‌تواند در امتداد چندین شاخه به صورت موازی پیش برود که منجر به افزایش عملکرد رایانه‌ها می‌شود. ایده موازی سازی از نظر فنی در سیستم های چند پردازنده ای، متشکل از دو یا چند پردازنده به هم پیوسته که با حافظه مشترک کار می کنند و توسط یک سیستم عامل مشترک کنترل می شوند، پیاده سازی شد.

در نتیجه افزایش سرعت کامپیوتر، با معرفی یک حافظه مجازی مبتنی بر تبادل صفحه اطلاعات بین حافظه خارجی و اصلی، امکان افزایش رم فراهم شد.

تا حد زیادی، دستاورد بزرگ مرتبط با استفاده از LSI، ایجاد ریزپردازنده‌ها و سپس ریز رایانه‌های مبتنی بر آنها بود. اگر نسل‌های قبلی رایانه‌ها برای مکان آن اتاق‌های ویژه، سیستم‌های تهویه، تجهیزات ویژه برای منبع تغذیه مورد نیاز بودند، پس الزامات برای عملکرد یک میکروکامپیوتر تفاوتی با شرایط عملکرد لوازم الکتریکی خانگی ندارد. در ϶ᴛᴏm، آنها عملکرد به اندازه کافی بالا دارند، در کارکرد مقرون به صرفه و ارزان هستند. میکروکامپیوترها را می توان در اندازه گیری مجتمع ها، سیستم های کنترل عددی، در سیستم های کنترل برای اهداف مختلف استفاده کرد.

توسعه بیشتر ریز رایانه ها منجر به ایجاد رایانه های شخصی (PC) شد که استفاده گسترده از آنها در سال 1975 آغاز شد، زمانی که IBM اولین رایانه شخصی IBM PC را منتشر کرد. در حال حاضر چنین رایانه هایی (سازگار با رایانه شخصی IBM) حدود 90 درصد از کل رایانه های شخصی تولید شده در جهان را تشکیل می دهند. PC اصل معماری باز را اجرا می کند، به این معنی که با بهبود عملکرد بلوک های اصلی PC، قطعات منسوخ شده را می توان به راحتی جایگزین کرد و بلوک ارتقا یافته با تجهیزات استفاده شده قبلی سازگار خواهد بود. از دیگر مزایای رایانه شخصی می‌توان به ابزارهای گفتگوی پیشرفته، قابلیت اطمینان بالا، سهولت استفاده و در دسترس بودن نرم‌افزاری که تقریباً تمام زمینه‌های فعالیت انسانی را پوشش می‌دهد، اشاره کرد.

در دوره ماشین های نسل چهارم، ابررایانه ها نیز شروع به تولید انبوه کردند. رشد در درجه یکپارچگی LSI به مبنای فناوری برای عملکرد رایانه تبدیل شده است. چندین مدل تولیدی به عملکرد بیش از 1 میلیارد عملیات در ثانیه دست یافته اند. یکی از مهم ترین پیشرفت های ماشین های نسل چهارم، کامپیوتر Krey-3 است که بر اساس یک فناوری اساسی جدید طراحی شده است - جایگزینی کریستال سیلیکون با آرسنید گالیم، که دارای ظرفیت حداکثر 16 میلیارد عملیات در ثانیه است. نمونه ای از یک ابر رایانه داخلی، سیستم کامپیوتری چند پردازنده ای البروس با سرعت 1.2-10 8 op/s خواهد بود.

از اواخر دهه 80 در تاریخ توسعه فناوری رایانه، زمان آن فرا رسیده است نسل پنجمکامپیوتر. توجه داشته باشید که ایده های تکنولوژیک، طراحی، سازه و معماری ماشین های نسل پنجم با ماشین های نسل های قبل تفاوت اساسی دارد. اول از همه، ساختار و معماری آنها با فون نویمان (کلاسیک) متفاوت است.سرعت بالای محاسبات حسابی با سرعت بالای استنتاج منطقی تکمیل می شود. حتی سرعت نیز قرار است در واحدهای استنتاج بیان شود. دستگاه از چندین بلوک تشکیل شده است. بلوک ارتباطی یک رابط بین کاربر و کامپیوتر به زبان طبیعی فراهم می کند و رشته برنامه نویسی به عنوان یک علم برای کاربر در آینده دیگر مرتبط نخواهد بود. فراموش نکنید که جایگاه مهمی در ساختار رایانه توسط بلوکی به نمایندگی از پایگاه دانش اشغال شده است که در آن دانش انباشته شده توسط بشر در زمینه های مختلف موضوعی ذخیره می شود که دائماً در حال گسترش و تکمیل هستند. بلوک بعدی که حل کننده نام دارد، تهیه برنامه ای را برای حل مسئله بر اساس دانش به دست آمده از پایگاه دانش و داده های اولیه به دست آمده از بلوک ارتباطی سازماندهی می کند. هسته سیستم محاسباتی یک کامپیوتر با کارایی بالا است. مطالب منتشر شده در سایت http: //

در ارتباط با پیدایش ساختار اساسی جدید رایانه ها در ماشین های نسل پنجم، می توان از مدل ها و ابزارهای توسعه یافته در زمینه هوش مصنوعی به طور گسترده استفاده کرد.

در تاریخ کوتاه فناوری رایانه، بر اساس اینکه چه عناصر اساسی برای ساخت رایانه استفاده شده است، دوره های مختلفی وجود دارد. تقسیم زمانی به دوره ها تا حدی مشروط است، زیرا زمانی که کامپیوترهای نسل قدیم هنوز تولید می شدند، نسل جدید شروع به شتاب گرفتن کرد.

روندهای کلی در توسعه رایانه وجود دارد:

1. افزایش تعداد عناصر در واحد سطح.
2. کوچک کردن.
3. افزایش سرعت کار.
4. کاهش هزینه.
5. توسعه نرم افزار از یک سو و ساده سازی و استانداردسازی سخت افزار از سوی دیگر.

نسل صفر ماشین حساب های مکانیکی

پیش نیازهای پیدایش رایانه احتمالاً از زمان های قدیم شکل گرفته بود، اما اغلب بررسی با ماشین محاسبه بلز پاسکال آغاز می شود که او در سال 1642 طراحی کرد. این دستگاه فقط می توانست عملیات جمع و تفریق را انجام دهد. در دهه 70 همان قرن، گوتفرید ویلهلم لایبنیتس ماشینی ساخت که می توانست نه تنها جمع و تفریق، بلکه ضرب و تقسیم را نیز انجام دهد.

در قرن نوزدهم، چارلز بابیج سهم بزرگی در توسعه آینده فناوری رایانه داشت. خود موتور تفاوت، اگرچه فقط می توانست اضافه و تفریق کند، اما نتایج محاسبات بر روی یک صفحه مسی فشرده شد (یک آنالوگ از اطلاعات ورودی-خروجی). بعدها توسط بابیج توصیف شد ماشین تحلیلیباید هر چهار عملیات اساسی ریاضی را انجام می داد. موتور تحلیلی متشکل از یک حافظه، یک مکانیزم محاسباتی و دستگاه های ورودی-خروجی (درست مانند یک کامپیوتر ... فقط مکانیکی) بود و از همه مهمتر، می توانست الگوریتم های مختلفی را اجرا کند (بسته به اینکه کدام کارت پانچ شده در دستگاه ورودی باشد). برنامه های موتور تحلیلی توسط آدا لاولیس (اولین برنامه نویس شناخته شده) نوشته شده است. در واقع دستگاه در آن زمان به دلیل مشکلات فنی و مالی محقق نشد. جهان از رشته فکری بابیج عقب ماند.

در قرن بیستم، ماشین‌های محاسبه خودکار توسط کنراد زوس، جورج استیبیتس، جان آتاناسوف طراحی شدند. شاید بتوان گفت که ماشین دومی شامل یک نمونه اولیه RAM بود و همچنین از محاسبات باینری استفاده می کرد. کامپیوترهای رله هوارد آیکن: مارک اول و مارک دوم از نظر معماری شبیه به موتور تحلیلی بابیج بودند.

نسل اول. کامپیوترهای لوله خلاء (194x-1955)

سرعت: چند ده هزار عملیات در ثانیه.

ویژگی ها:

• از آنجایی که لامپ ها اندازه قابل توجهی دارند و هزاران عدد از آنها وجود دارد، ماشین ها بسیار بزرگ بودند.
• از آنجایی که لامپ های زیادی وجود دارد و تمایل به سوختن دارند، کامپیوتر اغلب به دلیل جستجو و جایگزینی یک لامپ از کار افتاده بیکار بود.
• لامپ ها مقدار زیادی گرما از خود ساطع می کنند، بنابراین، کامپیوترها به سیستم های خنک کننده قدرتمند خاصی نیاز دارند.

نمونه های کامپیوتری:

کلوسوس- توسعه مخفی دولت بریتانیا (آلن تورینگ در توسعه شرکت کرد). این اولین رایانه الکترونیکی جهان است، اگرچه تأثیری در توسعه فناوری رایانه (به دلیل مخفی بودن آن) نداشت، اما به پیروزی در جنگ جهانی دوم کمک کرد.

انیاک. سازندگان: جان موشلی و جی پرسپر اکرت. وزن دستگاه 30 تن معایب: استفاده از سیستم اعداد اعشاری. تعداد زیادی سوئیچ و کابل

ادساک. دستاورد: اولین ماشین با برنامه در حافظه.

گردباد I. کلمات کم حجم، کار در زمان واقعی.

کامپیوتر 701(و مدل های بعدی) از IBM. اولین کامپیوتری که به مدت 10 سال بازار را رهبری کرد.

نسل دوم. کامپیوترهای ترانزیستوری (1955-1965)

سرعت: صدها هزار عملیات در ثانیه.

در مقایسه با لوله های خلاء، استفاده از ترانزیستورها امکان کاهش اندازه تجهیزات محاسباتی، افزایش قابلیت اطمینان، افزایش سرعت عملکرد (تا 1 میلیون عملیات در ثانیه) و تقریباً بی اثر کردن انتقال حرارت را فراهم کرده است. روش های ذخیره سازی اطلاعات در حال توسعه است: نوار مغناطیسی به طور گسترده ای استفاده می شود، دیسک های بعدی ظاهر می شوند. در این دوره اولین بازی کامپیوتری دیده شد.

اولین کامپیوتر ترانزیستوری TXنمونه اولیه کامپیوترهای شعبه شد PDPشرکت های DEC که می توان آنها را بنیانگذار صنعت کامپیوتر دانست، زیرا پدیده فروش انبوه خودروها ظاهر شد. DEC اولین مینی کامپیوتر (در اندازه کابینت) را عرضه می کند. ظاهر نمایشگر را اصلاح کرد.

آی‌بی‌ام نیز فعالانه کار می‌کند و در حال حاضر نسخه‌های ترانزیستوری شده رایانه‌های خود را تولید می‌کند.

کامپیوتر 6600 CDC، که سیمور کری توسعه داد، نسبت به سایر کامپیوترهای آن زمان مزیتی داشت - این سرعت آن بود که از طریق اجرای موازی دستورالعمل ها به دست آمد.

نسل سوم. کامپیوترهای مدار مجتمع (1965-1980)

سرعت: میلیون ها عملیات در ثانیه.

مدار مجتمع یک مدار الکترونیکی است که بر روی یک تراشه سیلیکونی حک شده است. هزاران ترانزیستور در چنین مداری قرار می گیرند. در نتیجه، رایانه‌های این نسل مجبور شدند حتی کوچک‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تر شوند.

ویژگی اخیر به رایانه ها اجازه می دهد تا به حوزه های مختلف فعالیت های انسانی نفوذ کنند. به همین دلیل، آنها تخصصی تر شدند (یعنی رایانه های مختلفی برای کارهای مختلف وجود داشت).

مشکل سازگاری مدل های تولید شده (نرم افزار برای آنها) وجود داشت. برای اولین بار، IBM توجه زیادی به سازگاری کرد.

چندبرنامه‌نویسی اجرا شد (این زمانی است که چندین برنامه اجرایی در حافظه وجود دارد که باعث صرفه‌جویی در منابع پردازنده می‌شود).

توسعه بیشتر مینی کامپیوترها ().

نسل چهارم. کامپیوترهای روی مدارهای مجتمع بزرگ (و فوق بزرگ) (1980-…)

سرعت: صدها میلیون عملیات در ثانیه.

امکان قرار دادن نه یک مدار مجتمع، بلکه هزاران مدار روی یک تراشه وجود داشت. سرعت کامپیوترها به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. رایانه‌ها همچنان ارزان‌تر می‌شدند و حتی افراد هم اکنون آنها را می‌خریدند، که به اصطلاح عصر رایانه‌های شخصی را نوید می‌داد. اما این فرد اغلب یک برنامه نویس حرفه ای نبود. در نتیجه، توسعه نرم افزار مورد نیاز بود تا فرد بتواند مطابق با تصورات خود از رایانه استفاده کند.

در اواخر دهه 70 و اوایل دهه 80، کامپیوتر محبوب بود سیبطراحی شده توسط استیو جابز و استیو وزنیاک. بعداً یک رایانه شخصی روی پردازنده اینتل به تولید انبوه راه اندازی شد.

بعداً پردازنده‌های فوق‌اسکالر ظاهر شدند که قادر به اجرای بسیاری از دستورالعمل‌ها به طور همزمان بودند و همچنین رایانه‌های ۶۴ بیتی.

نسل پنجم؟

این شامل پروژه شکست خورده ژاپن می شود (به خوبی در ویکی پدیا توضیح داده شده است). منابع دیگر به نسل پنجم رایانه ها به اصطلاح رایانه های نامرئی (میکروکنترلرهای تعبیه شده در لوازم خانگی، اتومبیل و غیره) یا رایانه های جیبی اشاره می کنند.

همچنین این نظر وجود دارد که نسل پنجم باید شامل رایانه هایی با پردازنده های دو هسته ای باشد. از این منظر، نسل پنجم در حدود سال 2005 آغاز شد.

جدول - ویژگی های اصلی رایانه های نسل های مختلف

در طول 50 سال، چندین نسل از کامپیوترها ظاهر شدند و جایگزین یکدیگر شدند. توسعه سریع VT در سراسر جهان تنها با پایه عناصر پیشرفته و راه حل های معماری تعیین می شود.
از آنجایی که کامپیوتر سیستمی متشکل از سخت افزار و نرم افزار است، طبیعی است که نسل کامپیوترها را با راه حل های تکنولوژیکی و نرم افزاری مشابه (پایه عنصر، معماری منطقی، نرم افزار) درک کنیم. در همین حال، در تعدادی از موارد به نظر می رسد که طبقه بندی BT بر اساس نسل بسیار دشوار است، زیرا خط بین آنها از نسلی به نسل دیگر بیشتر و بیشتر مبهم می شود.
نسل اول.
پایه عنصر - لامپ ها و رله های الکترونیکی؛ حافظه دسترسی تصادفی روی تریگرها و بعداً روی هسته‌های فریت انجام شد. قابلیت اطمینان - کم، نیاز به سیستم خنک کننده؛ کامپیوترها بزرگ بودند. عملکرد - 5 - 30 هزار عملیات حسابی / ثانیه؛ برنامه نویسی - در کدهای رایانه (کد ماشین)، کدهای خودکار و اسمبلرهای بعدی ظاهر شدند. برنامه نویسی توسط حلقه باریکی از ریاضیدانان، فیزیکدانان و مهندسان الکترونیک انجام شد. کامپیوترهای نسل اول عمدتاً برای محاسبات علمی و فنی استفاده می شدند.

نسل دوم.
پایه عنصر نیمه هادی. افزایش قابل توجه قابلیت اطمینان و عملکرد، کاهش اندازه و مصرف انرژی. توسعه ورودی / خروجی، حافظه خارجی. تعدادی از راه حل های معماری مترقی و توسعه بیشتر فناوری برنامه نویسی - حالت اشتراک زمان و حالت چند برنامه ریزی (ترکیب کار پردازنده مرکزی برای پردازش داده ها و کانال های ورودی / خروجی و همچنین عملیات موازی سازی برای واکشی دستورات و داده ها از حافظه)
در چارچوب نسل دوم، تمایز رایانه ها به کوچک، متوسط ​​و بزرگ به وضوح آشکار شد. به طور قابل توجهی دامنه رایانه را برای حل مشکلات - برنامه ریزی - اقتصادی، مدیریت فرآیندهای تولید و غیره گسترش داد.
سیستم های کنترل خودکار (ACS) برای شرکت ها، کل صنایع و فرآیندهای تکنولوژیکی (APCS) ایجاد می شوند. پایان دهه 50 با ظهور تعدادی از زبان های برنامه نویسی مشکل گرا سطح بالا (HLL) مشخص می شود: FORTRAN، ALGOL-60 و غیره. توسعه نرم افزار در ایجاد کتابخانه های برنامه های استاندارد دریافت شده است. در زبان های برنامه نویسی مختلف و برای اهداف مختلف، مانیتورها و توزیع کننده ها برای کنترل حالت های کامپیوتر، برنامه ریزی منابع آن، که مفهوم نسل بعدی سیستم عامل ها را مطرح می کند، کار می کنند.

نسل سوم.
پایه عنصر در مدارهای مجتمع (IC). مجموعه ای از مدل های کامپیوتری هستند که از پایین به بالا با برنامه نویسی سازگار هستند و از مدلی به مدل دیگر قابلیت های فزاینده ای دارند. معماری منطقی رایانه ها و تجهیزات جانبی آنها پیچیده تر شد که به طور قابل توجهی قابلیت های عملکردی و محاسباتی را گسترش داد. سیستم عامل ها (OS) بخشی از کامپیوترها می شوند. بسیاری از وظایف مدیریت حافظه، دستگاه های ورودی / خروجی و سایر منابع توسط سیستم عامل یا مستقیماً توسط سخت افزار رایانه انجام شد. نرم افزار قدرتمند می شود: سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS)، سیستم های اتوماسیون کار طراحی (CAD) برای اهداف مختلف ظاهر می شوند، سیستم های کنترل خودکار و سیستم های کنترل فرآیند در حال بهبود هستند. توجه زیادی به ایجاد بسته های نرم افزار کاربردی (APP) برای اهداف مختلف می شود.
زبان‌ها و سیستم‌های برنامه‌نویسی در حال توسعه هستند. مثال‌ها: - سری مدل‌های IBM/360، ایالات متحده، تولید سریال - از سال 1964. - ES COMPUTER، اتحاد جماهیر شوروی و کشورهای CMEA از سال 1972.
نسل چهارم.
مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) و بسیار بزرگ (VLSI) به پایه المان تبدیل می شوند. رایانه‌ها قبلاً برای استفاده مؤثر از نرم‌افزار طراحی شده بودند (مثلاً رایانه‌های یونیکس مانند که به بهترین وجه در محیط نرم‌افزار یونیکس غوطه‌ور می‌شوند؛ Prolog-machines، متمرکز بر وظایف هوش مصنوعی). NU مدرن پردازش اطلاعات مخابراتی با بهبود کیفیت کانال‌های ارتباطی با استفاده از ارتباطات ماهواره‌ای در حال افزایش است. اطلاعات ملی و فراملی و شبکه های محاسباتی در حال ایجاد هستند که به ما امکان می دهد در مورد آغاز کامپیوتری شدن جامعه بشری به عنوان یک کل صحبت کنیم.
ذهنی سازی بیشتر CT با ایجاد رابط های پیشرفته تر انسان و رایانه، پایگاه های دانش، سیستم های خبره، سیستم های برنامه نویسی موازی و غیره تعیین می شود.
پایه عنصر امکان دستیابی به موفقیت بزرگ در کوچک سازی، افزایش قابلیت اطمینان و عملکرد رایانه ها را فراهم کرده است. کامپیوترهای میکرو و مینی ظاهر شده اند که با هزینه بسیار کمتر از نظر قابلیت نسبت به کامپیوترهای متوسط ​​و بزرگ نسل قبل برتری دارند. فناوری تولید پردازنده‌های مبتنی بر VLSI سرعت تولید رایانه‌ها را تسریع کرد و امکان معرفی رایانه‌ها به توده‌های وسیع جامعه را فراهم کرد. با ظهور یک پردازنده جهانی بر روی یک تراشه (ریزپردازنده Intel-4004، 1971)، عصر رایانه شخصی آغاز شد.
اولین رایانه شخصی را می توان Altair-8800 بر اساس Intel-8080 در سال 1974 در نظر گرفت. ای رابرتز. پی آلن و دبلیو گیتس مترجمی از زبان محبوب بیسیک ایجاد کردند که به طور قابل توجهی هوش اولین رایانه شخصی را افزایش داد (بعدها آنها شرکت معروف Microsoft Inc را تأسیس کردند). چهره نسل چهارم تا حد زیادی با ایجاد ابر رایانه ها مشخص می شود که با عملکرد بالا (متوسط ​​سرعت 50 - 130 مگافلاپ. 1 مگافلاپ = 1 میلیون عملیات نقطه شناور در ثانیه) و معماری غیر سنتی (اصل موازی سازی بر اساس) مشخص می شود. پردازش خط لوله فرمان). از ابرکامپیوترها در حل مسائل فیزیک ریاضی، کیهان شناسی و نجوم، مدلسازی سیستم های پیچیده و غیره استفاده می شود. از آنجایی که کامپیوترهای قدرتمند نقش سوئیچینگ مهمی را در شبکه ها بازی می کنند و به ایفای آن ادامه خواهند داد، مشکلات شبکه اغلب همراه با سوالات ابررایانه ها مورد بحث قرار می گیرند. ماشین‌های سری Elbrus، سیستم‌های کامپیوتری ps-2000 و PS-3000 نامیده می‌شوند که دارای حداکثر 64 پردازنده هستند که توسط یک جریان دستورالعمل مشترک کنترل می‌شوند، سرعت در تعدادی از کارها حدود 200 مگافلاپ بود. در عین حال، با توجه به پیچیدگی توسعه و اجرای پروژه های ابررایانه های مدرن که نیازمند تحقیقات بنیادی فشرده در زمینه علوم کامپیوتر، فناوری الکترونیک، فرهنگ تولید بالا و هزینه های مالی جدی است، بعید به نظر می رسد که داخلی ابررایانه‌ها در آینده قابل پیش‌بینی با توجه به ویژگی‌های اصلی که کمتر از بهترین مدل‌های خارجی نیستند، ایجاد خواهند شد.
لازم به ذکر است که در طول انتقال به فناوری IS تولید رایانه، تمرکز تعیین کننده نسل ها به طور فزاینده ای از پایه عنصر به سایر شاخص ها تغییر می کند: معماری منطقی، نرم افزار، رابط کاربری، حوزه های کاربردی و غیره.
نسل پنجم.
منشأ آن از روده های نسل چهارم است و تا حد زیادی توسط نتایج کار کمیته تحقیقات علمی ژاپن در زمینه کامپیوتر، منتشر شده در سال 1981 تعیین می شود. بر اساس این پروژه، رایانه‌ها و سیستم‌های محاسباتی نسل پنجم، علاوه بر کارایی بالا و قابلیت اطمینان با هزینه کمتر، که به طور کامل توسط VLSI و سایر فناوری‌های جدید ارائه می‌شود، باید الزامات عملکردی جدید کیفی زیر را برآورده کنند:

· برای اطمینان از سهولت استفاده از رایانه با پیاده سازی سیستم هایی برای ورودی / خروجی اطلاعات از طریق صدا. پردازش تعاملی اطلاعات با استفاده از زبان های طبیعی؛ فرصت های یادگیری، ساختارهای انجمنی و نتیجه گیری های منطقی؛

ساده سازی فرآیند ایجاد ابزارهای نرم افزاری با خودکارسازی سنتز برنامه ها با توجه به مشخصات الزامات اولیه در زبان های طبیعی

· بهبود ویژگی های اصلی و کیفیت عملیاتی VT برای انجام وظایف مختلف اجتماعی، بهبود نسبت هزینه ها و نتایج، سرعت، سبکی، فشرده بودن رایانه ها. از تنوع، سازگاری بالا با برنامه ها و قابلیت اطمینان در عملیات اطمینان حاصل کنید.

با توجه به پیچیدگی اجرای وظایف تعیین شده برای نسل پنجم، کاملاً امکان پذیر است که آن را به مراحل قابل مشاهده تر و درک بهتری تقسیم کنیم که اولین مورد تا حد زیادی در چارچوب نسل چهارم فعلی اجرا می شود.