جدول ویژگی های مقایسه ای نسل های کامپیوتر. نسل های کامپیوتر مبانی علوم کامپیوتر

عصر رایانه های الکترونیکی در دهه 40 قرن بیستم آغاز شد و با کار چنین نظریه پردازان و دست اندرکارانی همراه است. علوم کامپیوترمانند آلن تورینگ (بریتانیا کبیر)، کنراد زوزه (آلمان)، کلود شانون، جان آتاناسوف، هوارد آیکن، پرسپر اکرت، جان فون نویمان (ایالات متحده آمریکا) و دیگر دانشمندان و مهندسان.

در سال 1943 به دستور نیروی دریایی آمریکا با مالی و پشتیبانی فنی IBM تحت رهبری G. Aiken اولین کامپیوتر دیجیتال جهانی Mark 1 را ایجاد کرد. طول آن به 17 متر و ارتفاع آن به بیش از 2.5 متر رسید. رله های الکترومکانیکی به عنوان دستگاه های سوئیچینگ استفاده شد، داده ها بر روی نوار پانچ در سیستم اعداد اعشاری وارد شدند. این دستگاه می توانست اعداد 23 بیتی را در 0.3 ثانیه جمع و تفریق کند و در 3 ثانیه دو عدد را ضرب کند و برای محاسبه مسیر گلوله های توپ استفاده می شد.

دو سال قبل، در آلمان، تحت رهبری K. Zuse، یک کامپیوتر الکترومکانیکی Z-3 بر اساس سیستم دودوییحساب کردن این دستگاه به طور قابل توجهی کوچکتر از آیکن بود و ساخت آن بسیار ارزانتر بود. برای محاسبات مربوط به طراحی هواپیما و موشک استفاده می شد. اما توسعه بیشتر آن (به ویژه، ایده انتقال به خلاء لامپ های الکترونیکی) از حمایت دولت آلمان برخوردار نشد.

در انگلستان، در پایان سال 1943، کامپیوتر Colossus وارد عمل شد که به جای رله های الکترومکانیکی، حدود 2000 لوله الکترون در آن وجود داشت. ریاضیدان A. Turing با ایده های خود در مورد رسمی کردن شرح مسائل محاسباتی در توسعه آن مشارکت فعال داشت. اما این دستگاه دارای ویژگی بسیار تخصصی بود: برای رمزگشایی کدهای آلمانی با مرتب سازی گزینه های مختلف طراحی شده بود. سرعت پردازش به 5000 کاراکتر در ثانیه رسید.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) که در سال 1946 به دستور وزارت دفاع ایالات متحده به رهبری P. Eckert ایجاد شد، اولین کامپیوتر دیجیتال جهانی لوله ای محسوب می شود. این شامل بیش از 17000 لوله خلاء بود و با محاسبات اعشاری کار می کرد. از نظر اندازه (حدود 6 متر ارتفاع و 26 متر طول)، دستگاه بیش از دو برابر بزرگتر از Mark-1 بود، اما سرعت آن بسیار بالاتر بود - تا 300 عملیات ضرب در ثانیه. محاسبات بر روی این کامپیوتر انجام شد و امکان اساسی ایجاد یک بمب هیدروژنی را تایید کرد.

مدل بعدی (1945-1951) از همان توسعه دهندگان - دستگاه EDVAC (رایانه خودکار متغیر گسسته الکترونیکی) دارای حافظه داخلی بزرگ تری بود که در آن نه تنها داده ها، بلکه یک برنامه نیز می توان نوشت. سیستم کدگذاری قبلاً باینری بود که تعداد لوله‌های خلاء را بسیار کاهش داد.

ریاضیدان با استعداد D. von Neumann به عنوان مشاور در این توسعه شرکت کرد. در سال 1945، او "گزارش مقدماتی در مورد ماشین EDVAC" را منتشر کرد، که در آن نه تنها یک ماشین خاص را توصیف کرد، بلکه موفق شد سازماندهی رسمی و منطقی یک کامپیوتر را نیز تشریح کند، اجزای کلیدی آن چیزی را که به تفصیل مشخص شده است را تشریح کند. اکنون "معماری فون نویمان" نامیده می شود (شکل 1).

نقطه شروع تاریخ فناوری رایانه داخلی ما سال 1948 در نظر گرفته می شود، زمانی که آیزاک بروک و بشیر رامیف، کارمندان موسسه انرژی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی، گواهی حق چاپ را برای اختراع "رایانه دیجیتال خودکار" دریافت کردند. در همان سال 1948، در موسسه مهندسی برق آکادمی علوم SSR اوکراین، تحت رهبری آکادمیک سرگئی لبدف، کار بر روی پروژه ای برای ایجاد یک MESM - یک ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک آغاز شد.

بین سالهای 1948 و 1952 نمونه های اولیه، نسخه های منفرد از رایانه ها ایجاد شد، که، و همچنین در ایالات متحده، به طور همزمان برای انجام کارهای ویژه مورد استفاده قرار گرفتند. محاسبات مهم(اغلب طبقه بندی شده)، و برای رفع اشکال طراحی و راه حل های تکنولوژیکی.
برنج. 1 - معماری "ماشین فون نویمان"

که در کار بیشتردر زمینه توسعه کامپیوتر در چندین جهت انجام شد.

مثلا، پروژه های S.A. لبدف MESM که در دسامبر 1951 راه اندازی شد، اولین کامپیوتر عامل در اتحاد جماهیر شوروی شد. در سال 1953 S.A. لبدف مدیر موسسه مکانیک دقیق و فناوری کامپیوتر مسکو (ITM و VT) شد و توسعه یک سری از معروف BESM (ماشین‌های بزرگ محاسبه الکترونیکی) را رهبری کرد: از BESM-1 تا BESM-6. هر دستگاه در این سری در زمان ایجاد خود بهترین در کلاس کامپیوترهای بزرگ بود.

BESM-1 (1953) دارای 5000 لوله خلاء بود که 8 ... 10 هزار عملیات در ثانیه انجام می داد. ویژگی آن معرفی عملیات ممیز شناور با طیف وسیعی از اعداد استفاده شده بود. در BESM-1، سه نوع RAM با ظرفیت 1024 کلمه 39 بیتی در عملکرد واقعی آزمایش شد:

1. روی لوله های جیوه الکتروآکوستیک (خطوط تاخیر)؛ این نوع حافظه در EDSAC و EDVAC استفاده شد.
2. بر روی لوله های پرتو کاتدی (پتانسیلوسکوپ)؛
3. روی هسته های مغناطیسی فریت

حافظه خارجی بر روی درام های مغناطیسی و نوارهای مغناطیسی ساخته شده است.

جایگاه ویژه ای در تاریخ توسعه فناوری رایانه داخلی توسط BESM-6 اشغال شده است که از سال 1967 به مدت 17 سال به تولید انبوه رسیده است. معماری آن اصل موازی سازی فرآیندهای محاسباتی را اجرا کرد و عملکرد آن - 1 میلیون عملیات در ثانیه - یک رکورد برای اواسط دهه 60 بود. اول تمام عیار سیستم عامل، مترجمان قدرتمند، با ارزش ترین کتابخانه زیربرنامه های استاندارد که روش های عددی را برای حل مسائل مختلف پیاده سازی می کند، همه چیز تولید داخل است.

تا پایان دهه 60 حدود 20 نوع کامپیوتر در کشور ما تولید می شد. همه منظوره- سری BESM (مسکو، S.A. Lebedev)، Ural (Penza، B.I. Rameev)، Dnepr، Mir (Kiev، V.M. Glushkov)، مینسک (مینسک، V. Przhyyalkovsky) و دیگران، و همچنین وسایل نقلیه تخصصی عمدتاً برای بخش دفاع. اتفاقاً برخلاف غرب که «موتورهای پیشرفت» در زمینه فناوری رایانه نه تنها ارتش، بلکه نمایندگان دنیای تجارت بودند، در اتحاد جماهیر شوروی فقط ارتش بودند. اما به تدریج دانشمندان، مدیران تجاری و مسئولان به نقش رایانه در اقتصاد کشور و نیاز مبرم به توسعه ماشین‌های نسل جدید پی بردند.

این سوال در مورد انتقال به صنعت کامپیوتر مطرح شد. در دسامبر 1969، در سطح دولت، تصمیم گرفته شد که سری ماشین‌های IBM S / 360 به عنوان استاندارد صنعتی برای رایانه‌های جهانی یک سری (کامپیوترهای EC) انتخاب شود. اولین ماشین از این سری، EC-1020، در سال 1971 عرضه شد.
تولید رایانه های ES به طور مشترک با سایر کشورهای سوسیالیستی در چارچوب CMEA (شورای کمک های اقتصادی متقابل) ایجاد شد. بسیاری از دانشمندان با کپی کردن سیستم های IBM مخالفت کردند، اما نتوانستند چیزی در ازای آن به عنوان یک استاندارد واحد ارائه دهند.
قطعا، گزینه ایده آلاجرا خواهد شد اصول معماریآی بی ام با همکاری خود شرکت و نه خانواده های تقریباً پنج سال پیش، بلکه بیشتر مدل های مدرنو در ترکیب با پشتیبانی همه جانبه از تحولات داخلی. اما دولت بودجه کافی برای همه چیز نداشت و به دنبال بیشتر شد گزینه ساده. بدین ترتیب افول صنعت کامپیوتر داخلی آغاز شد.
توجه داشته باشید که عقب ماندگی از غرب به هیچ وجه به دلیل تصمیم به کپی کردن ماشین های IBM نبود. پایه فناوریتولید عناصری که کامپیوترها بر روی آنها ساخته شده بودند با سرعتی نگران کننده از دنیا عقب ماند. هرچه بودجه بیشتری برای توسعه میکروالکترونیک سرمایه گذاری شود، حفظ سطح مورد نیاز دشوارتر می شود. جمع شدن پایه عنصرکسادی اقتصاد متمرکز، فقدان رقابت، وابستگی توسعه دهندگان و تولیدکنندگان به مقامات کمیسیون برنامه ریزی دولتی اجازه تکرار انقلاب رایانه ای را که در سال های اتحادیه اروپا در غرب رخ داد، نداد.

اگر پایه عنصر آن را به عنوان مشخصه اصلی یک رایانه در نظر بگیریم، می توان چهار نسل را در تاریخچه توسعه آنها متمایز کرد (جدول).
جدول - ویژگی های اصلی کامپیوتر نسل های مختلف

کامپیوترهای نسل پنجم را چه می نامیم؟
در حال حاضر، چندین حوزه کاملاً متفاوت در حال کار است:

1. یک کامپیوتر نوری که در آن تمام اجزا با همتایان نوری خود (تکرارکننده های نوری، خطوط فیبر نوریارتباطات، حافظه بر اساس اصول هولوگرافی؛
2. یک کامپیوتر مولکولی که اصل آن مبتنی بر توانایی برخی مولکول ها برای قرار گرفتن در حالت های مختلف است.
3. یک کامپیوتر کوانتومی که از اجزایی به اندازه زیراتمی تشکیل شده و بر اساس اصول مکانیک کوانتومی کار می کند.

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 کار فشرده و محاسبات دقیق. 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 پیاده سازی می شود، بعدها ساختار "فون نویمان" (یا کلاسیک) نام گرفت. پیشرفتهای بعدیکامپیوتر دو مسیر را دنبال کرد: بهبود ساختار فون نویمان و جستجوی 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 ترانزیستوریاجازه می دهد تا تراکم نصب را افزایش دهد تجهیزات الکترونیکیبا یک مرتبه بزرگی و به طور قابل توجهی (با چندین مرتبه بزرگی) برق مصرفی را کاهش دهد. 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 ها ایجاد شدند. برنامه های استاندارد.

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. اول از همه، این وجود یک پیکربندی پیشرفته از دستگاه های خارجی (پایانه های الفبایی، پلاتر گراف و غیره) با استفاده از به معنی استانداردرابط، یک سیستم عامل توسعه یافته که عملکرد را در حالت چندبرنامه ای تضمین می کند (چند برنامه به طور همزمان در منابع پردازشگر اشتراکی RAM قرار می گیرند) 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 به حداقل رساندن تجهیزات بود CPU، که در سطح فناوری آن زمان امکان ایجاد رایانه های جهانی با قابلیت کنترل بلادرنگ را فراهم می کرد ، که در آن میزان اعمال کنترل بر روی شی کنترل با سرعت فرآیندهای موجود در شی ϶ᴛᴏm مطابقت دارد.

در کشور ما در دوره ماشین آلات نسل سوم، یک سیستم COMPUTER (ES COMPUTER)، که اساساً از IBM-360 و IBM-370 و همچنین یک سری از مینی کامپیوترهای SM COMPUTER کپی می کند که بر روی مدل های خارجی متمرکز شده اند. 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 سخت افزار و پیاده سازی های نرم افزاریدر ساختار دستگاه، انحراف از اصل به حداقل رساندن سخت افزار و سپردن آن به عملکردهای برنامه، که به دلیل هزینه نسبتاً کم LSI امکان پذیر شد.

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. ریز رایانه ها را می توان در اندازه گیری مجتمع ها، سیستم های عددی استفاده کرد کنترل برنامه، در سیستم های کنترل برای اهداف مختلف.

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. در چند مدل های تولیدیعملکرد بیش از 1 میلیارد عملیات در ثانیه به دست آمد. یکی از مهم ترین پیشرفت های ماشین های نسل چهارم کامپیوتر "Krey-3" است که بر اساس اساساً طراحی شده است. تکنولوژی جدید- جایگزینی کریستال سیلیکون با آرسنید گالیم، با ظرفیت تا 16 میلیارد عملیات در ثانیه. 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 های بالااستنتاج منطقی 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: //

با توجه به ظهور جدید ساختار اساسیرایانه‌های موجود در ماشین‌های نسل پنجم می‌توانند به‌طور گسترده از مدل‌ها و ابزارهای توسعه‌یافته در زمینه هوش مصنوعی استفاده شوند.

کامپیوتر الکترونیکی (کامپیوتر)یک دستگاه پردازش اطلاعات است. پردازش اطلاعات به فرآیند تبدیل داده های ورودی به داده های خروجی اشاره دارد.

علامت اصلی کامپیوترهای مدرنوجه تمایز آن‌ها از تمام فناوری‌های رایانه‌ای که قبلاً مورد استفاده قرار می‌گرفتند، توانایی آنها در کار خودکار مطابق با آن است برنامه داده شدهبدون مشارکت مستقیم یک فرد در فرآیند محاسبات.

کامپیوترها بیشترین هستند درمان موثربرای حل مشکلات اقتصادی استفاده از رایانه اجازه می دهد تا: افزایش سطح اتوماسیون کار مدیریتی؛ زمان دریافت را کاهش دهید تصمیمات لازم; تعداد اشتباهات در محاسبات را به شدت کاهش دهید. افزایش قابلیت اطمینان کار پرسنل مدیریتی؛ امکان افزایش حجم اطلاعات پردازش شده را فراهم می کند. جستجو برای راه حل های بهینه؛ انجام عملکردهای کنترل نتایج؛ انتقال داده از راه دور؛ ایجاد بانک های داده خودکار؛ انجام تجزیه و تحلیل داده ها در فرآیند پردازش اطلاعات و غیره.

4 نسل اصلی کامپیوترها وجود دارد . اما تقسیم فناوری رایانه به نسل ها یک طبقه بندی بسیار مشروط و غیر دقیق بر اساس درجه توسعه سخت افزار و ابزارهای نرم افزاریو همچنین راه های ارتباط با کامپیوتر. ایده تقسیم ماشین ها به نسل ها با این واقعیت به وجود آمد که در طول تاریخ کوتاه توسعه آن فناوری رایانههم از نظر پایه عنصر (لامپ ها، ترانزیستورها، ریزمدارها و غیره) و هم از نظر تغییر ساختار، ظهور فرصت های جدید، گسترش حوزه های کاربرد و ماهیت استفاده، تحول بزرگی را تجربه کرده است.

به نسل اول (1945-1955) شامل اتومبیل های ساخته شده بر روی آنها می شود لامپ های رشته ای الکترونیکی. این ماشین‌ها بسیار گران بودند، مناطق وسیعی را اشغال می‌کردند، در عمل کاملاً قابل اعتماد نبودند، سرعت پردازش اطلاعات پایینی داشتند و می‌توانستند داده‌های بسیار کمی را ذخیره کنند. هر دستگاه زبان مخصوص به خود را دارد، هیچ سیستم عاملی وجود ندارد. از کارت های پانچ، نوارهای پانچ، نوارهای مغناطیسی استفاده می شد که در تک نسخه ها ایجاد می شدند و عمدتاً برای اهداف نظامی و علمی استفاده می شدند. نمونه های معمولی از ماشین های نسل اول عبارتند از کامپیوترهای آمریکایی UNIVAC، IBM-701، IBM-704، و همچنین ماشین های شوروی BESM و M-20. سرعت معمول پردازش داده برای ماشین های نسل اول 10-20 هزار عملیات در ثانیه بود.

شرکت نسل دوم (1955-1965) شامل ماشین هایی است که بر روی عناصر ترانزیستور ساخته شده اند. این ماشین ها هزینه و ابعاد، قابلیت اطمینان، سرعت و مقدار اطلاعات ذخیره شده را به میزان قابل توجهی کاهش داده اند. سرعت پردازش داده های ماشین های نسل دوم به 1 میلیون عملیات در ثانیه افزایش یافته است. اولین سیستم عامل ها، اولین زبان های برنامه نویسی ظاهر شدند: Forton (1957)، Algon (1959). وسایل ذخیره سازی اطلاعات: درام های مغناطیسی، دیسک های مغناطیسی. نمایندگان: IBM 604, 608, 702.

ماشین ها نسل سوم (1965-1980) بر روی مدارهای مجتمع ساخته شده اند. مساحت چنین طرحی حدود یک میلی متر مربع است، اما به خودی خود عملکردیک مدار مجتمع معادل صدها و هزاران عنصر ترانزیستور است. به دلیل اندازه و ضخامت بسیار کوچک، مدار مجتمع گاهی اوقات به عنوان نامیده می شود ریزتراشه، و تراشه(تراشه - یک قطعه نازک). انتقال از ترانزیستور به مدارهای مجتمع هزینه، اندازه، قابلیت اطمینان، سرعت و ظرفیت ماشین‌ها را تغییر داده است. اینها ماشین های خانواده IBM/360 هستند. محبوبیت این ماشین ها به حدی بود که در سراسر جهان شروع به کپی یا تولید مشابه از نظر عملکرد و همزمان در روش های رمزگذاری و پردازش اطلاعات کردند. علاوه بر این، برنامه‌هایی که برای اجرا بر روی ماشین‌های IBM آماده شده بودند، با موفقیت بر روی آنالوگ‌های آن‌ها اجرا شدند، همانطور که برنامه‌هایی که برای اجرا روی آنالوگ‌ها نوشته شده بودند، می‌توانستند روی ماشین‌های IBM اجرا شوند. چنین مدل هایی از ماشین ها معمولاً سازگار با نرم افزار نامیده می شوند. در کشور ما، یک سری از کامپیوترهای ES که شامل حدود دوجین مدل از قدرت های مختلف بود، چنین نرم افزاری با خانواده IBM / 360 سازگار بود. شروع از نسل سوم ماشین های محاسباتیهمه جا حاضر می شوند و به طور گسترده ای برای حل طیف گسترده ای از مشکلات استفاده می شوند. از ویژگی های این زمان استفاده جمعی از ماشین ها است، زیرا آنها هنوز بسیار گران هستند، مناطق وسیعی را اشغال می کنند و نیاز به تعمیر و نگهداری پیچیده و پرهزینه دارند. حاملان اطلاعات اصلی هنوز کارت های پانچ و نوارهای پانچ هستند، اگرچه مقدار قابل توجهی از اطلاعات در حال حاضر روی رسانه های مغناطیسی - دیسک ها و نوارها متمرکز شده است. سرعت پردازش اطلاعات در ماشین های نسل سوم به چندین میلیون عملیات در ثانیه رسید. RAM ظاهر شد - صدها کیلوبایت. زبان های برنامه نویسی: بیسیک (1965)، پاسکال (1970)، سی (1972). سازگاری برنامه ظاهر شد.

نسل چهارم (1980-تاکنون). یک انتقال از مدارهای مجتمع معمولی به مدارهای مجتمع بزرگ و فوق بزرگ (LSI و VLSI) وجود دارد. اگر مدارهای مجتمع معمولی معادل هزاران عنصر ترانزیستوری باشند، مدارهای مجتمع بزرگ در حال حاضر جایگزین ده ها و صدها هزار عنصر از این قبیل شده اند. از آن جمله باید به ماشین های خانواده IBM/370 و همچنین مدل IBM 196 اشاره کرد که سرعت آن به 15 میلیون کار در ثانیه رسید. نمایندگان داخلی ماشین های نسل چهارم ماشین های خانواده البروس هستند. یکی از ویژگی های متمایز نسل چهارم وجود چندین دستگاه (معمولاً 2-6، گاهی اوقات تا چند صد یا حتی هزاران) مرکزی اصلی پردازش اطلاعات در یک ماشین است - پردازنده هایی که می توانند یکدیگر را کپی کنند یا به طور مستقل محاسبات را انجام دهند. چنین ساختاری امکان افزایش شدید قابلیت اطمینان ماشین آلات و سرعت محاسبات را فراهم می کند. یکی دیگر از ویژگی های مهم، ظهور ابزارهای قدرتمندی است که عملکرد شبکه های کامپیوتری را تضمین می کند. این امر متعاقباً امکان ایجاد و توسعه بر اساس آنها در سطح جهانی را فراهم کرد شبکه های کامپیوتر. ابر رایانه ها (سفینه فضایی)، رایانه های شخصی ظاهر شدند. کاربران غیر حرفه ای ظاهر شدند. رم تا چند گیگابایت. سیستم های چند پردازنده، شبکه های کامپیوتری، چند رسانه ای (گرافیک، انیمیشن، صدا).

در کامپیوتر نسل پنجم یک انتقال کیفی از پردازش داده به پردازش دانش وجود خواهد داشت. معماری کامپیوترهای نسل آینده شامل دو بلوک اصلی خواهد بود. یکی از آنها کامپیوتر سنتی است. اما اکنون او با کاربر ارتباط ندارد. این اتصال توسط بلوکی به نام اصطلاح "Intelligent Interface" انجام می شود. وظیفه آن درک متن نوشته شده به زبان طبیعی و حاوی شرایط مسئله و ترجمه آن به یک برنامه کاری برای رایانه است.

مطابق با پایه عنصر و سطح توسعه نرم افزار، چهار نسل واقعی از رایانه ها متمایز می شوند. شرح مختصری ازکه در جدول نشان داده 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" در حالت کلی به عنوان کار می کند گوشی معیوببا توجه به اینکه در فرآیند ارتباط، شرکت کنندگان در این زنجیره از چندین زبان (طبیعی، ریاضی، نمادهای گرافیکی، زبان برنامه نویسی و غیره) که برخی از آنها از نظر 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، رایانه به کاربر نهایی نزدیک می شود که در زمینه ارتباط با رایانه به خوبی آموزش ندیده و در حل مشکلات خود با مشکلات قابل توجهی روبرو می شود. وظایف کاربردیبا استفاده از کامپیوتر 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 و مشابه برقراری ارتباط با هر لوازم خانگی. برای حل این مشکل، دستورالعمل های زیر پیشنهاد شد:

1. توسعه رابط کاربری ساده، که به کاربر نهایی اجازه می دهد تا برای حل مشکلات خود با رایانه 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. خلقت واقعی است رابط کاربری گرافیکی، که در تعدادی از محصولات نرم افزاری، به عنوان مثال، در Windows'xx OS 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 نهاییپوسته برنامه ایجاد شده توسط برنامه نویس را پر می کند و دانشی را به آن وارد می کند که حامل آن (در برخی از موضوع) او هست. 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، درک نسلی از مدل های کامپیوتری که با راه حل های تکنولوژیکی و نرم افزاری یکسان مشخص می شوند (پایه عنصر، معماری منطقی، نرم افزار). 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؛ رمروی فلیپ فلاپ ها و بعداً روی هسته های فریت اجرا 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 امکانات 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.
در حال ایجاد هستند سیستم های خودکارمدیریت (ACS) شرکت ها، کل صنایع و فرآیندهای تکنولوژیکی(APCS). 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. بر زبان های مختلفبرنامه نویسی و اهداف مختلف، مانیتورها و توزیع کننده ها برای کنترل حالت های عملکرد کامپیوتر، برنامه ریزی منابع آن، که مفهوم نسل بعدی سیستم عامل ها را مطرح کرد.

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 کامپیوترها و آنها تجهیزات پیرامونی، 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: - مجموعه‌ای از 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، بهترین راهغوطه ور در محیط نرم افزار یونیکس. 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 محبوب ایجاد کردند زبان پایه، به طور قابل توجهی هوش اولین رایانه شخصی را افزایش داد (متعاقباً شرکت معروف Microsoft Inc تأسیس شد). چهره نسل چهارم تا حد زیادی با ایجاد ابر رایانه ها مشخص می شود عملکرد بالا(عملکرد متوسط ​​50 - 130 مگافلاپ. 1 مگافلاپ = 1 میلیون عملیات نقطه شناور در ثانیه) و معماری غیر سنتی (اصل موازی سازی بر اساس پردازش خط لوله فرمان). ابر رایانه ها در حل مسائل فیزیک ریاضی، کیهان شناسی و نجوم، مدل سازی استفاده می شوند. سیستم های پیچیدهاز آنجایی که رایانه‌های قدرتمند نقش سوئیچینگ مهمی را در شبکه‌ها بازی می‌کنند و خواهند داشت، مشکلات شبکه اغلب همراه با سؤالات در مورد ابر رایانه‌ها مورد بحث قرار می‌گیرند. حدود 200 مگافلاپ بود. در عین حال، با توجه به پیچیدگی توسعه و اجرای پروژه های ابررایانه های مدرن که نیاز به فشرده سازی دارند تحقیق بنیادیدر زمینه علوم محاسباتی، فناوری‌های الکترونیک، فرهنگ بالای تولید، هزینه‌های مالی جدی، ساخت ابررایانه‌های داخلی در آینده قابل پیش‌بینی بسیار بعید به نظر می‌رسد که از نظر ویژگی‌های اولیه از بهترین مدل‌های خارجی کم‌تر نباشند.
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.