• جدول تکمیل شده مشخصات مقایسه ای نسل های کامپیوتر. برگه تقلب: ویژگی های اصلی رایانه های نسل های مختلف

    این اصل با حضور رم پیاده سازی می شود. این یک تصمیم اساسی مهم است، زیرا در ابتدا، دستگاه‌های محاسباتی خودکار به گونه‌ای طراحی شدند که دستورات یا از یک دستگاه ورودی می‌آمدند یا مستقیماً به مدارهای الکتریکی دوخته می‌شدند و برای حل یک مشکل جدید، لازم بود مدارها دوباره لحیم شوند. حتی چارلز بابیج پیشنهاد کرد که فقط اعداد باید در "انبار" (حافظه) ذخیره شوند و دستورات باید با استفاده از کارت های پانچ وارد شوند. این تصمیم که دستورات و داده‌ها به صورت برابر در حافظه ذخیره می‌شوند در اولین رایانه‌های الکترونیکی اجرا شد.

    اصل کنترل برنامه

    این اصل با حضور CU اجرا می شود. اصل کنترل برنامه این است که کامپیوتر بر اساس برنامه ذخیره شده در حافظه کار می کند. این برنامه از دستورات (لینک به شکل) تشکیل شده است.

    اجرای متوالی عملیات

    اجرای متوالی عملیات به این صورت است که دستورات یکی پس از دیگری اجرا می شوند، اجرای دستور جدید پس از اتمام دستور قبلی شروع می شود. در کامپیوترهای مدرن در کنار پردازش متوالی، امکان پردازش موازی چندین فرآیند وجود دارد که سرعت کار را تا حد زیادی افزایش داده و قابلیت های کامپیوتر را گسترش می دهد. اما در تحولات اول اینطور نبود.

    کدگذاری باینری

    اطلاعات در رایانه به صورت رمزگذاری شده ذخیره و پردازش می شود. سیستم اعداد باینری برای کدگذاری استفاده می شود. این به دلیل راحتی اجرای فنی علائم باینری 0 و 1 است که توسط سیگنال های الکتریکی ولتاژ بالا و پایین تفسیر می شوند و سادگی عملیات با اعداد باینری. لازم به ذکر است که این اصل در ابتدا در همه رایانه ها اجرا نمی شد. اولین متولد فناوری رایانه آمریکایی، رایانه Mark-1، محاسبات را در سیستم اعشاری انجام داد، اما اجرای فنی رمزگذاری اعشاری بسیار پیچیده بود و بعداً رها شد.

    استفاده از عناصر الکترونیکی و مدارهای الکتریکی

    استفاده از المان‌های الکترونیکی و مدارهای الکتریکی بیشترین قابلیت اطمینان رایانه را در مقایسه با رله‌های الکترومکانیکی که در اولین طراحی‌های دستگاه‌های محاسباتی استفاده می‌شد، فراهم می‌کند.

    نسل های کامپیوتر و چشم انداز توسعه فناوری کامپیوتر

    در تاریخچه توسعه امکانات محاسباتی، سه مرحله تاریخی قابل تشخیص است که بازه های زمانی آنها در جدول 1 ارائه شده است.

    جدول 1 مراحل توسعه امکانات محاسباتی

    با مقایسه این دوره‌های زمانی، می‌توان گفت که زمانی که بشریت جهش عظیمی را از اولین رایانه‌ها به ابر رایانه‌های مدرن انجام داد، لحظه‌ای «بین گذشته و آینده» است.

    دوره از 1945 تا خدمت. دهه 90 توسعه فناوری رایانه معمولاً به چهار مرحله تقسیم می شود که با تغییرات کیفی در سخت افزار و نرم افزار مشخص می شود. به این مراحل نسل می گویند. مشخصات اصلی هر نسل در جدول 2 ارائه شده است. اما باید توجه داشت که مرزهای بین نسل ها به وضوح مشخص نشده است. در فرآیند توسعه فناوری رایانه، مدل های رایانه ای توسعه یافتند که نشانه هایی از نسل جدید داشتند.

    جدول 2 نسل های کامپیوتر

    تولید کامپیوتر

    مرزهای زمانی دوره

    ser. دهه 40 - سر. دهه 50

    ser. دهه 50. دهه 60

    ser. دهه 60 - 70

    پایه عنصر

    لامپ وکیوم الکترونیکی (حداکثر 20 هزار لامپ در یک دستگاه)

    ترانزیستورهای نیمه هادی مدارها بر روی تخته های جداگانه نصب می شوند.

    ریز مدارها - یک مدار الکترونیکی از چندین هزار عنصر که عملکرد خاصی را اجرا می کند (اندازه تا 0.3 - 0.5 سانتی متر مربع).

    ریزپردازنده ها - یک مدار مجتمع با درجه یکپارچگی بالا که عملکردهای یک واحد کنترل و یک ALU را انجام می دهد.

    قابلیت اطمینان

    گرمای مکرر، عیب یابی دشوار، تعویض » 2000 لامپ در ماه

    گرمای بیش از حد رفع شده است. در صورت بروز نقص، کل برد تعویض می شود. قابلیت اطمینان بالا، دوام

    قابلیت اطمینان بیشتر، دوام در مقایسه

    سرعت (تعداد عملیات در ثانیه)

    (10-20 هزار عملیات در ثانیه)

    (حداکثر یک میلیون عملیات در ثانیه)

    (چند میلیون عملیات در ثانیه)

    (ده ها میلیون عملیات در ثانیه)

    ظرفیت رم

    تولید

    تک نسخه.

    سریال

    سیستم های ماشینی سازگار

    تولید انبوه

    ابعاد

    کابینت های حجیم یک اتاق ماشین بزرگ را اشغال می کنند

    همان نوع قفسه ها با اندازه های بزرگ بالاتر از قد انسان، اتاق ماشین را اشغال می کنند

    این دستگاه به شکل دو قفسه ساخته شده است. نیاز به اتاق خاصی ندارد

    دستاورد اصلی ظاهر رایانه های شخصی است که روی دسکتاپ قرار دارند

    برنامه نويسي

    کدهای ماشین نیاز به حرفه ای بودن و دانش بالای ساختار کامپیوتر دارد

    زبان های الگوریتمی

    توسعه بیشتر و تنوع زبان های برنامه نویسی

    زبان هایی برای حل وظایف تخصصی مدیریت، پایگاه داده ها، ویرایشگرهای متن

    ENIAC EDSAC (ایالات متحده آمریکا) MESM (روسیه)

    BESM-*; "مینسک **" (روسیه)

    اتحادیه اروپا (سیستم واحد): EU-1060; SM (سری کامپیوترهای کوچک: SM-22…

    IBM-8080.088, *286 (US); Iskra 1030, Neuron (روسیه)

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

    ویژگی اساسی رایانه‌های مدرن، که آنها را از تمام فناوری‌های رایانه‌ای که قبلاً مورد استفاده قرار می‌گرفتند متمایز می‌کند، توانایی آن‌ها برای کار خودکار طبق یک برنامه مشخص بدون مشارکت مستقیم انسان در فرآیند محاسبات است.

    کامپیوتر موثرترین ابزار برای حل مشکلات اقتصادی است. استفاده از رایانه اجازه می دهد تا: افزایش سطح اتوماسیون کار مدیریتی؛ کاهش زمان برای اخذ 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 با توجه به میزان پیشرفت سخت افزار و نرم افزار و همچنین راه های ارتباط با رایانه است. ایده تقسیم ماشین‌ها به نسل‌ها با این واقعیت به وجود آمد که در طول تاریخ کوتاه توسعه آن، فناوری رایانه تحول بزرگی را هم از نظر پایه عنصر (لامپ‌ها، ترانزیستورها، میکرو مدارها و غیره) تجربه کرده است. و از نظر تغییر ساختار آن، ظهور فرصت های جدید، گسترش حوزه های کاربرد و ماهیت استفاده 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. به عنوان نمونه های معمولی از ماشین های نسل اول، می توان به کامپیوترهای آمریکایی UNIVAC، IBM-701، IBM-704 و همچنین ماشین های اتحاد جماهیر شوروی BESM و M-20 اشاره کرد. 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 مداری حدود یک میلی متر مربع است، اما از نظر عملکرد، یک مدار مجتمع معادل صدها و هزاران عنصر ترانزیستوری 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. با شروع از نسل سوم، رایانه ها همه جا حاضر شده اند 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 شبکه‌های کامپیوتری جهانی و جهانی را بر اساس آنها فراهم کرد. 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.

    نوروزلو النور 10 ق

    1. کامپیوتر الکترونیکی (کامپیوتر)

    2.

    2.1. منتولید کامپیوتر

    2.2. IIتولید کامپیوتر

    2.3. IIIتولید کامپیوتر

    2.4. IV تولید کامپیوتر

    2.5. V تولید کامپیوتر

    3. تولید کامپیوتر (جدول)

    فهرست ادبیات استفاده شده

    1. نسل کامپیوتر

    نسل

    سال ها

    پایه عنصر

    کارایی

    حجم OP

    دستگاه های ورودی/خروجی

    نرم افزار

    نمونه های کامپیوتری

    لامپ برقی

    10-20 هزار عملیات در 1 ثانیه.

    2 کیلوبایت

    نوارهای سوراخ دار

    کارت های پانچ

    کدهای ماشین

    UNIVAC،MESM، BESM، ARROW

    ج 1955

    ترانزیستور

    2 - 32 کیلوبایت

    Tradis

    BESM-6

    ج 1966

    مدار مجتمع (IC)

    1-10 میلیون عملیات در 1 ثانیه

    64 کیلوبایت

    سیستم های چند ترمینال

    سیستم عامل

    BESM-6

    ج 1975

    1-100 میلیون عملیات در 1 ثانیه

    1-64 کیلوبایت

    شبکه های کامپیوتری

    پایگاه های داده و بانک های اطلاعاتی

    کورنت

    UKSC

    از دهه 90 قرن بیستم.

    سیستم های خبره

    دانلود:

    پیش نمایش:

    دبیرستان MBOU آستاراخان شماره 52

    خلاصه در موضوع:

    "کامپیوتر الکترونیکی"

    آماده شده

    دانش آموز کلاس دهم

    نوروزلو النورا

    توسط معلم علوم کامپیوتر و ICT بررسی شده است

    کومیساروا I.M.

    آستاراخان، 2013

    صفحه

    1. کامپیوتر الکترونیکی (کامپیوتر) 3
    2. مرحله الکترونیکی توسعه فناوری کامپیوتر
    1. نسل اول کامپیوترها 3
    2. نسل دوم کامپیوترهای 4-5
    3. نسل سوم کامپیوترهای 5-7
    4. نسل چهارم کامپیوترهای 7-8
    5. نسل پنجم کامپیوترهای 8-10
    1. تولید کامپیوتر (جدول) 11
    2. مراجع 12
    1. ماشین محاسبات الکترونیکی (کامپیوتر)

    کامپیوتر الکترونیکی (کامپیوتر) کامپیوتری پرسرعت است که هنگام انجام چندین ده هزار عملیات در ثانیه، مسائل ریاضی و منطقی را با دقت بسیار بالایی حل می کند. اساس فنی کامپیوترها مدارهای الکترونیکی است. رایانه دارای یک دستگاه ذخیره سازی (حافظه) طراحی شده برای دریافت، ذخیره و صدور اطلاعات، یک دستگاه حسابی برای عملیات بر روی اعداد و یک دستگاه کنترل است. هر ماشین دارای یک سیستم فرمان خاص است.

    1. مرحله الکترونیکی توسعه تجهیزات کامپیوتری
    1. نسل اول کامپیوترها

    به طور کلی پذیرفته شده است که اولین نسل کامپیوترها در طول جنگ جهانی دوم پس از سال 1943 ظاهر شدند، اگرچه ماشین V-1 (Z1) کنراد زوزه که در سال 1938 به دوستان و اقوام نشان داده شد، باید اولین نماینده کار در نظر گرفته شود. این اولین دستگاه الکترونیکی (ساخته شده بر روی آنالوگ های رله خودساخته) بود که در کارکرد دمدمی مزاج و در محاسبات غیر قابل اعتماد بود. در ماه مه 1941، Zuse در برلین Z3 را ارائه کرد که باعث خوشحالی متخصصان شد. علیرغم تعدادی از کاستی ها، این اولین کامپیوتری بود که تحت شرایط دیگر، می توانست موفقیت تجاری داشته باشد. با این حال، Colossus انگلیسی (1943) و ENIAC آمریکایی (1945) اولین کامپیوترها در نظر گرفته می شوند. ENIAC اولین کامپیوتر لوله خلاء بود.

    ویژگی های شخصیت

    • پایه عنصر -لوله های خلاء الکترونیکی.
    • اتصال عناصر -نصب روی سطح با سیم.
    • ابعاد - کامپیوتر به شکل کابینت های بزرگ ساخته شده است.
    • کارایی -10-20 هزار عملیات در ثانیه.
    • عملیات دشوار است به دلیل خرابی مکرر لوله های خلاء.
    • برنامه نويسي -کدهای ماشین
    • RAM - تا 2 کیلوبایت
    • ورودی و خروجی داده با استفاده ازکارت های پانچ، نوار پانچ.
    1. نسل دوم کامپیوترها

    نسل دوم کامپیوترها انتقال به پایه عنصر ترانزیستور است، ظاهر اولین کامپیوترهای کوچک. اصل استقلال بیشتر در حال توسعه است - قبلاً در سطح دستگاه های فردی اجرا شده است که در ساختار مدولار آنها بیان می شود. دستگاه های ورودی/خروجی دارای CU های مخصوص به خود (به نام کنترلر) هستند که CU مرکزی را از مدیریت عملیات ورودی/خروجی آزاد می کند. بهبود و ارزان شدن رایانه ها منجر به کاهش هزینه واحد زمان رایانه و منابع محاسباتی در هزینه کل یک راه حل خودکار برای مشکل پردازش داده ها شد، در حالی که در همان زمان، هزینه های توسعه برنامه ها (یعنی برنامه نویسی) تقریباً کاهش پیدا نکرد و در برخی موارد تمایل به افزایش داشت. بنابراین، روندی به سمت برنامه نویسی کارآمد ترسیم شد که در نسل دوم رایانه ها شروع به تحقق یافت و تا به امروز در حال توسعه است. توسعه بر اساس کتابخانه برنامه های استاندارد سیستم های یکپارچه با ویژگی قابل حمل بودن، یعنی. کارکرد بر روی کامپیوترهای برندهای مختلف متداول ترین ابزارهای نرم افزاری مورد استفاده در PPP برای حل مسائل یک کلاس خاص اختصاص داده شده است. فن آوری اجرای برنامه ها در رایانه در حال بهبود است: ابزارهای نرم افزاری ویژه در حال ایجاد - نرم افزار سیستم. هدف نرم افزار سیستم این است که پردازشگر را آسان تر و سریع تر از کاری به کار دیگر منتقل کند. اولین سیستم های پردازش دسته ای ظاهر شدند که به سادگی راه اندازی برنامه ها را یکی پس از دیگری خودکار می کردند و در نتیجه استفاده از پردازنده را افزایش می دادند. سیستم های پردازش دسته ای نمونه اولیه سیستم عامل های مدرن بودند، آنها اولین برنامه های سیستمی بودند که برای کنترل فرآیند محاسبات طراحی شدند. در حین اجرای سیستم های پردازش دسته ای، یک زبان رسمی کنترل شغل ایجاد شد که با کمک آن برنامه نویس به سیستم و اپراتور گفت که می خواهد چه کاری را روی رایانه انجام دهد. مجموعه ای از چندین کار، معمولاً به شکل دسته ای از کارت های پانچ شده، بسته کار نامیده می شود. این عنصر هنوز زنده است: فایل‌های دسته‌ای (یا دسته‌ای) MS DOS چیزی بیش از بسته‌های شغلی نیستند (پسوند در نام آنها bat مخفف کلمه انگلیسی batch است که به معنای دسته‌ای است). کامپیوترهای داخلی نسل دوم شامل پرومین، مینسک، هرازدان، میر است.

    ویژگی های شخصیت

    • پایه عنصر -عناصر نیمه هادی (ترانزیستور).
    • اتصال عناصر -بردهای مدار چاپی و نصب روی سطح.
    • ابعاد - .
    • کارایی -100-500 هزار عملیات در ثانیه.
    • بهره برداری - مراکز کامپیوتریبا کارکنان ویژه پرسنل خدمات، یک تخصص جدید ظاهر شد - یک اپراتور کامپیوتر.
    • برنامه نويسي -در زبان های الگوریتمی، ظهور سیستم عامل.
    • رم - 2 - 32 کیلوبایت.
    • معرفی کرد اصل به اشتراک گذاری زمان.
    • معرفی کرد اصل کنترل میکروبرنامه.
    • نقص - ناسازگاری نرم افزار.
    1. نسل سوم کامپیوترها

    توسعه مدارهای مجتمع در دهه 60 - کل دستگاه ها و گره های ده ها و صدها ترانزیستور ساخته شده بر روی یک کریستال نیمه هادی (که امروزه ریز مدار نامیده می شود) منجر به ایجاد رایانه های نسل سوم شد. در همان زمان، حافظه نیمه هادی ظاهر شد که هنوز در رایانه های شخصی به عنوان حافظه عملیاتی استفاده می شود. استفاده از مدارهای مجتمع قابلیت های کامپیوترها را بسیار افزایش داد. اکنون پردازنده مرکزی توانایی کار موازی و کنترل دستگاه های جانبی متعدد را دارد. رایانه ها می توانند همزمان چندین برنامه را پردازش کنند (اصل برنامه ریزی چندگانه). در نتیجه اجرای اصل چندبرنامه‌نویسی، امکان کار در حالت اشتراک زمانی در حالت تعاملی فراهم شد. کاربران از راه دور از رایانه این فرصت را داشتند که مستقل از یکدیگر به سرعت با دستگاه تعامل کنند. در این سال ها تولید کامپیوتر مقیاس صنعتی پیدا می کند. آی‌بی‌ام که به رهبران راه پیدا کرد، اولین کسی بود که خانواده‌ای از رایانه‌ها را پیاده‌سازی کرد - مجموعه‌ای از رایانه‌هایی که کاملاً با یکدیگر سازگار هستند، از کوچک‌ترین آنها، به اندازه یک کابینت کوچک (آن زمان کوچک‌تر از آن کار نمی‌کردند. ) به قوی ترین و گران ترین مدل ها. رایج ترین آنها در آن سال ها خانواده System / 360 از IBM بود. با شروع کامپیوترهای نسل سوم، توسعه کامپیوترهای سریال سنتی شده است. ماشین های هم سری با اینکه از نظر قابلیت ها و کارایی تفاوت های زیادی با یکدیگر داشتند اما از نظر اطلاعاتی، نرم افزاری و سخت افزاری سازگار بودند. به عنوان مثال، کشورهای CMEA کامپیوترهای یک سری ("ES COMPUTER") "ES-1022"، "EC-1030"، "EC-1033"، "EC-1046"، "EC-1061"، "EC" را تولید کردند. -1066 و غیره. عملکرد این ماشین ها از 500 هزار به 2 میلیون کار در ثانیه رسید، میزان رم از 8 مگابایت به 192 مگابایت رسید. کامپیوترهای این نسل نیز شامل IBM-370، Electronics - 100/25، Electronics - 79، SM-3، SM-4 و غیره می باشند. برای سری کامپیوترها، نرم افزار بسیار گسترش یافت (سیستم عامل ها، زبان های برنامه نویسی سطح بالا). ، برنامه های کاربردی و غیره). کیفیت پایین قطعات الکترونیکی نقطه ضعف کامپیوترهای نسل سوم شوروی بود. از این رو، از نظر سرعت، وزن و ابعاد، به طور مداوم از پیشرفت های غربی عقب مانده است، اما، همانطور که توسعه دهندگان SM اصرار دارند، نه از نظر عملکرد. به منظور جبران این تاخیر، پردازنده‌های خاصی به منظور ساخت سیستم‌هایی با کارایی بالا برای کارهای خاص توسعه داده شد. به عنوان مثال، SM-4 که ​​به یک پردازنده تبدیل فوریه ویژه مجهز شده بود، برای نقشه برداری راداری زهره استفاده شد. در اوایل دهه 60، اولین کامپیوترهای کوچک ظاهر شدند - کامپیوترهای کوچک و کم مصرف که برای شرکت ها یا آزمایشگاه های کوچک مقرون به صرفه بودند. مینی کامپیوترها اولین گام به سمت کامپیوترهای شخصی بودند که نمونه های اولیه آن تنها در اواسط دهه 70 منتشر شد. خانواده شناخته شده مینی کامپیوترهای PDP از Digital Equipment به عنوان نمونه اولیه برای سری ماشین های SM اتحاد جماهیر شوروی عمل کرد. در همین حال، تعداد عناصر و اتصالات بین آنها، که در یک ریزمدار قرار می گیرند، به طور مداوم در حال افزایش بود و در دهه 70، مدارهای مجتمع قبلاً حاوی هزاران ترانزیستور بودند. این امکان ترکیب بیشتر اجزای یک کامپیوتر را در یک جزئیات کوچک فراهم کرد - کاری که اینتل در سال 1971 انجام داد و اولین ریزپردازنده را که برای ماشین حساب های رومیزی تازه ظاهر شده در نظر گرفته شده بود، منتشر کرد. این اختراع قرار بود در دهه آینده یک انقلاب واقعی ایجاد کند - بالاخره ریزپردازنده قلب و روح رایانه شخصی مدرن است. اما این همه چیز نیست - در واقع، نوبت دهه 60 و 70 یک زمان سرنوشت ساز بود. در سال 1969، اولین شبکه جهانی کامپیوتری متولد شد - جنین چیزی که ما اکنون اینترنت می نامیم. و در همان سال 1969، سیستم عامل یونیکس و زبان برنامه نویسی C ("C") به طور همزمان ظاهر شدند که تأثیر زیادی بر دنیای نرم افزار گذاشتند و هنوز موقعیت پیشرو خود را حفظ می کنند.

    ویژگی های شخصیت

    • پایه عنصر -مدارهای مجتمع.
    • اتصال عناصر -برد مدار چاپی .
    • ابعاد - کامپیوتر در قالب همان نوع رک ساخته شده است.
    • کارایی -1-10 میل عملیات در ثانیه.
    • بهره برداری - مراکز کامپیوتر، کلاس های نمایش، یک تخصص جدید - یک برنامه نویس سیستم.
    • برنامه نويسي -زبان های الگوریتمی، سیستم عامل.
    • رم - 64 کیلوبایت
    • اعمال میشود اصل به اشتراک گذاری زمان، اصل مدولاریته، اصل کنترل میکروبرنامه، اصل تنه.
    • ظاهر دیسک های مغناطیسی، نمایشگرها، پلاترها.
    1. نسل چهارم کامپیوترها

    متأسفانه، از اواسط دهه 1970، تصویر هماهنگ تغییر نسل شکسته شده است. نوآوری های بنیادی کمتری در علوم کامپیوتر وجود دارد. پیشرفت عمدتاً در مسیر توسعه مواردی است که قبلاً اختراع و اختراع شده است - عمدتاً با افزایش قدرت و کوچک‌سازی پایه عنصر و خود رایانه‌ها. به طور کلی تصور می شود که دوره از سال 1975 متعلق به رایانه های نسل چهارم است. مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) پایه عنصر آنها شد.تا 100 هزار عنصر در یک کریستال یکپارچه شده است. سرعت این ماشین ها ده ها میلیون کار در ثانیه بود و رم به صدها مگابایت می رسید. ریزپردازنده ها (1971 توسط اینتل)، ریز رایانه ها و رایانه های شخصی ظاهر شدند. استفاده از توان ماشین‌های مختلف به صورت مشترک (اتصال ماشین‌ها به یک گره محاسباتی و کار با اشتراک‌گذاری زمان) ممکن شد. با این حال، نظر دیگری وجود دارد - بسیاری معتقدند که دستاوردهای دوره 1975-1985. آنقدر بزرگ نیست که آن را نسلی برابر بدانیم. طرفداران این دیدگاه، این دهه را متعلق به نسل «سوم و نیم» رایانه ها می نامند. و فقط از سال 1985، زمانی که مدارهای مجتمع فوق العاده بزرگ (VLSI) ظاهر شدند. تا 10 میلیون عنصر را می توان در کریستال چنین مداری قرار داد، باید سال های عمر خود نسل چهارم را که برای این کار زنده است حساب کرد. روز

    جهت 1 - ایجاد ابر رایانه ها - مجموعه ماشین های چند پردازنده. سرعت چنین ماشین هایی به چندین میلیارد عملیات در ثانیه می رسد. آنها قادر به پردازش حجم عظیمی از اطلاعات هستند. این شامل مجموعه های ILLIAS-4، CRAY، CYBER، Elbrus-1، Elbrus-2 و غیره است که همه در صنایع دفاعی هستند. سیستم های محاسباتی "Elbrus-2" در مرکز کنترل پرواز فضایی، در مراکز تحقیقات هسته ای مورد استفاده قرار گرفتند. در نهایت، این مجموعه‌های البروس-2 بودند که از سال 1991 در سیستم دفاع ضد موشکی و سایر تأسیسات نظامی مورد استفاده قرار گرفتند.

    جهت دوم - توسعه بیشتر بر اساس میکرو کامپیوترهای LSI و VLSI و رایانه های شخصی (PC). اولین نمایندگان این ماشین ها Apple، IBM - PC (XT، AT، PS / 2)، Iskra، Electronics، Mazovia، Agat، EU-1840، EU-1841 و غیره هستند. با شروع این نسل از رایانه ها، آنها شروع به کار کردند. معمولاً رایانه نامیده می شوند. و کلمه "رایانه سازی" به طور محکم وارد زندگی روزمره ما شده است. به لطف ظهور و توسعه رایانه های شخصی (PC)، فناوری رایانه واقعاً انبوه و در دسترس عموم قرار می گیرد. یک وضعیت متناقض ایجاد می شود: علیرغم این واقعیت که کامپیوترهای شخصی و مینی هنوز از همه جهات از ماشین های بزرگ عقب هستند، سهم شیر از نوآوری ها - رابط کاربری گرافیکی، تجهیزات جانبی جدید، شبکه های جهانی - ظاهر و توسعه خود را مدیون این فناوری "بیهوده" است. . کامپیوترهای بزرگ و ابرکامپیوترها البته از بین نرفته اند و همچنان در حال توسعه هستند. اما اکنون آنها دیگر مانند گذشته بر عرصه رایانه تسلط ندارند.

    ویژگی های شخصیت

    • پایه عنصر -مدارهای مجتمع بزرگ (LSI).
    • اتصال عناصر -برد مدار چاپی .
    • ابعاد - کامپیوترهای جمع و جور، لپ تاپ.
    • کارایی -10-100 میلیون عملیات در ثانیه.
    • بهره برداری - مجتمع های چند پردازنده و چند ماشینی، هر کاربر کامپیوتر.
    • برنامه نويسي -پایگاه های داده و بانک های اطلاعاتی.
    • رم - 2-5 مگابایت
    • پردازش داده های مخابراتی، ادغام در شبکه های کامپیوتری.
    1. نسل پنجم کامپیوترها

    کامپیوترهای نسل پنجم کامپیوترهای آینده هستند. برنامه توسعه به اصطلاح نسل پنجم کامپیوترها در سال 1982 در ژاپن به تصویب رسید. فرض بر این بود که تا سال 1991 اساساً کامپیوترهای جدیدی ساخته خواهند شد که بر حل مشکلات هوش مصنوعی متمرکز هستند. با کمک زبان Prolog و ابداعات در طراحی کامپیوترها، برنامه ریزی شد تا به حل یکی از وظایف اصلی این شاخه از علوم کامپیوتر - مشکل ذخیره و پردازش دانش - نزدیک شود. به طور خلاصه، برای کامپیوترهای نسل پنجم، نیازی به نوشتن برنامه نیست، اما کافی است به زبان «تقریباً طبیعی» آنچه از آنها نیاز است توضیح دهیم. فرض بر این است که پایه عناصر آنها VLSI نخواهد بود، بلکه دستگاه هایی است که بر اساس آنها با عناصر هوش مصنوعی ساخته شده اند. برای افزایش حافظه و عملکرد، از دستاوردهای اپتوالکترونیک و بیوپروسسورها استفاده خواهد شد. در رایانه های نسل پنجم، وظایف کاملاً متفاوتی نسبت به توسعه همه رایانه های قبلی تعیین شده است. اگر توسعه دهندگان رایانه از نسل های اول تا چهارم با وظایفی مانند افزایش بهره وری در زمینه محاسبات عددی، دستیابی به ظرفیت حافظه بزرگ مواجه شدند، پس وظیفه اصلی توسعه دهندگان رایانه نسل پنجم ایجاد هوش مصنوعی دستگاه است. توانایی نتیجه گیری منطقی از حقایق ارائه شده)، توسعه "روشنفکرسازی" رایانه ها - حذف مانع بین انسان و رایانه.

    متاسفانه، پروژه کامپیوتری نسل پنجم ژاپنی، سرنوشت غم انگیز تحقیقات اولیه در زمینه هوش مصنوعی را تکرار کرده است. بیش از 50 میلیارد ین سرمایه گذاری هدر رفت، پروژه متوقف شد و دستگاه های توسعه یافته عملکردی بالاتر از سیستم های انبوه آن زمان نداشتند. با این حال، تحقیقات انجام شده در طول پروژه و تجربه انباشته در روش های بازنمایی دانش و استنتاج موازی به پیشرفت در زمینه سیستم های هوش مصنوعی به طور کلی کمک زیادی کرده است. حتی در حال حاضر، رایانه ها می توانند اطلاعات را از متن دست نویس یا چاپ شده، از فرم ها، از صدای انسان درک کنند، کاربر را با صدا تشخیص دهند و از زبانی به زبان دیگر ترجمه کنند. این امکان را برای همه کاربران فراهم می کند که حتی کسانی که دانش خاصی در این زمینه ندارند، با کامپیوتر ارتباط برقرار کنند. بسیاری از پیشرفت های حاصل از هوش مصنوعی در صنعت و دنیای تجارت استفاده می شود. سیستم های خبره و شبکه های عصبی به طور موثر برای کارهای طبقه بندی (فیلتر اسپم، دسته بندی متن و غیره) استفاده می شوند. الگوریتم‌های ژنتیک (برای مثال برای بهینه‌سازی پورتفولیوها در فعالیت‌های سرمایه‌گذاری استفاده می‌شود)، روباتیک (صنعت، تولید، زندگی روزمره - هر جایی که دست سایبرنتیک خود را در دست می‌گیرد)، و همچنین سیستم‌های چند عاملی، صادقانه به یک فرد خدمت می‌کنند. حوزه های دیگر هوش مصنوعی، مانند نمایش توزیع شده دانش و حل مسئله در اینترنت، نیز در حالت آماده باش هستند: به لطف آنها، می توان در چند سال آینده انقلابی در تعدادی از حوزه های فعالیت انسانی انتظار داشت.

    نرم افزار

    نمونه های کامپیوتری

    از سال 1946

    لامپ برقی

    10-20 هزار عملیات در 1 ثانیه.

    2 کیلوبایت

    نوارهای سوراخ دار

    کارت های پانچ

    کدهای ماشین

    UNIVAC، MESM، BESM، ARROW

    از سال 1955

    ترانزیستور

    100-1000 هزار عملیات در 1 ثانیه.

    2 - 32 کیلوبایت

    نوار مغناطیسی، درام مغناطیسی

    زبان های الگوریتمی، سیستم عامل ها

    Tradis

    M-20

    IBM-701

    BESM-6

    از سال 1966

    مدار مجتمع (IC)

    1-10 میلیون عملیات در 1 ثانیه

    64 کیلوبایت

    سیستم های چند ترمینال

    سیستم عامل

    EC-1030

    IBM-360

    BESM-6

    از سال 1975

    مدار مجتمع بزرگ (LSI)

    1-100 میلیون عملیات در 1 ثانیه

    1-64 کیلوبایت

    شبکه های کامپیوتری

    پایگاه های داده و بانک های اطلاعاتی

    IBM-386

    IBM-486

    کورنت

    UKSC

    از دهه 90 قرن بیستم.

    مدار مجتمع بسیار بزرگ (VLSI)

    بیش از 100 میلیون عملیات در 1 ثانیه

    دستگاه های نوری و لیزری

    سیستم های خبره

    4. فهرست ادبیات استفاده شده

    1. http://evm-story.narod.ru/#P0
    1. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/computer

    مطابق با روش عمومی پذیرفته شده برای ارزیابی توسعه فناوری رایانه، رایانه های لوله ای نسل اول، رایانه های ترانزیستوری نسل دوم، رایانه های مدار مجتمع سوم و ریزپردازنده ها نسل چهارم در نظر گرفته شدند.

    نسل اول کامپیوترها (1948-1958)بر اساس لامپ های برقی خلاء ایجاد شده است، دستگاه از کنترل از راه دور کنترل می شود و با استفاده از کدهای دستگاه کارت های پانچ می شود. این کامپیوترها در چندین کابینت فلزی بزرگ قرار داشتند که کل سالن ها را اشغال می کردند.

    پایه اصلی ماشین های این نسل لوله های خلاء - دیودها و تریودها بودند. ماشین ها برای حل مسائل علمی و فنی نسبتاً ساده طراحی شده بودند. این نسل از کامپیوترها عبارتند از: MESM، BESM-1، M-1، M-2، M-Z، Strela، Minsk-1، Ural-1، Ural-2، Ural-3، M-20، "Setun"، BESM- 2، "رزدان" (شکل 2.1).

    کامپیوترهای نسل اول اندازه قابل توجهی داشتند، انرژی زیادی مصرف می کردند، قابلیت اطمینان پایین و نرم افزار ضعیفی داشتند. سرعت آنها از 2-3 هزار عملیات در ثانیه تجاوز نمی کرد، ظرفیت رم 2 کیلوبایت یا 2048 کلمه ماشین (1 کیلوبایت = 1024) با طول 48 کاراکتر باینری بود.

    نسل دوم کامپیوترها (1959-1967)در دهه 60 ظاهر شد. قرن XX. عناصر کامپیوتری بر اساس ترانزیستورهای نیمه هادی ساخته شدند (شکل 2.2، 2.3). این ماشین ها اطلاعات را تحت کنترل برنامه ها به زبان اسمبلی پردازش می کردند. داده ها و برنامه ها از کارت های پانچ و نوارهای پانچ وارد می شدند.

    دستگاه های نیمه هادی پایه عنصر ماشین های این نسل بودند. این ماشین ها برای حل مشکلات مختلف علمی و فنی کار فشرده و همچنین کنترل فرآیندهای تکنولوژیکی در تولید طراحی شده اند. ظهور عناصر نیمه هادی در مدارهای الکترونیکی ظرفیت رم، قابلیت اطمینان و سرعت کامپیوترها را به میزان قابل توجهی افزایش داده است. کاهش اندازه، وزن و مصرف برق. با ظهور ماشین های نسل دوم، دامنه استفاده از فناوری محاسبات الکترونیکی به طور قابل توجهی به دلیل توسعه نرم افزار گسترش یافته است.

    نسل سوم کامپیوترها (1968-1973).پایه عنصر یک کامپیوتر، مدارهای مجتمع کوچک (MIS) است که شامل صدها یا هزاران ترانزیستور در یک صفحه است. عملکرد این ماشین ها از پایانه های الفبایی کنترل می شد. برای کنترل از زبان های سطح بالا و اسمبلر استفاده شد. داده ها و برنامه ها هم از ترمینال و هم از کارت های پانچ و نوارهای پانچ وارد می شد. این ماشین ها برای استفاده گسترده در زمینه های مختلف علم و فناوری (محاسبات، مدیریت تولید، اجسام متحرک و غیره) در نظر گرفته شده بودند. به لطف مدارهای مجتمع، بهبود قابل توجهی ویژگی های فنی و عملیاتی رایانه ها و کاهش شدید قیمت سخت افزار امکان پذیر شد. به عنوان مثال، ماشین‌های نسل سوم نسبت به ماشین‌های نسل دوم دارای رم بیشتر، عملکرد سریع‌تر، قابلیت اطمینان بیشتر و کاهش مصرف انرژی، ردپای و وزن هستند.

    نسل چهارم کامپیوترها (1974-1982).پایه عنصر کامپیوتر مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) است. برجسته ترین نمایندگان نسل چهارم رایانه ها رایانه های شخصی (PC) هستند. ارتباط با کاربر از طریق نمایشگر گرافیکی رنگی با استفاده از زبان های سطح بالا انجام می شد.

    ماشین‌ها برای افزایش چشمگیر بهره‌وری نیروی کار در علم، تولید، مدیریت، مراقبت‌های بهداشتی، خدمات و زندگی روزمره در نظر گرفته شده بودند. درجه بالایی از یکپارچگی به افزایش چگالی چیدمان تجهیزات الکترونیکی، افزایش قابلیت اطمینان آن کمک کرد که منجر به افزایش سرعت رایانه و کاهش هزینه آن شد. همه اینها بر ساختار منطقی (معماری) کامپیوتر و نرم افزار آن تاثیر بسزایی دارد. ارتباط بین ساختار دستگاه و نرم افزار آن در حال نزدیک تر شدن است، به ویژه سیستم عامل (OS) (یا مانیتور) - مجموعه ای از برنامه ها که عملکرد مداوم دستگاه را بدون دخالت انسان سازماندهی می کند.

    نسل پنجم کامپیوترها (1990 تا کنون)ایجاد شده بر اساس مدارهای مجتمع بسیار بزرگ (VLSI)، که با چگالی عظیم عناصر منطقی روی یک تراشه مشخص می شود.

    6. سازماندهی سیستم های کامپیوتری

    پردازنده ها

    روی انجیر 2.1 ساختار یک کامپیوتر اتوبوس معمولی را نشان می دهد. واحد پردازش مرکزی مغز کامپیوتر است. وظیفه آن اجرای برنامه ها در حافظه اصلی است. دستورات را از حافظه فراخوانی می کند، نوع آنها را مشخص می کند و سپس آنها را یکی پس از دیگری اجرا می کند. قطعات توسط یک گذرگاه به هم متصل می شوند که مجموعه ای از سیم های موازی است که آدرس ها، داده ها و سیگنال های کنترلی را حمل می کند. اتوبوس ها می توانند خارجی (اتصال پردازنده با حافظه و دستگاه های ورودی / خروجی) و داخلی باشند.

    برنج. 2.1. نمودار یک کامپیوتر با یک پردازنده مرکزی و دو دستگاه ورودی-خروجی

    پردازنده از چندین بخش تشکیل شده است. واحد کنترل وظیفه فراخوانی دستورات از حافظه و تعیین نوع آنها را بر عهده دارد. واحد منطق حسابی عملیات حسابی (مثلاً جمع) و عملیات منطقی (مثلاً منطقی AND) را انجام می دهد.

    در داخل پردازنده مرکزی یک حافظه برای ذخیره نتایج میانی و برخی دستورات کنترلی وجود دارد. این حافظه از چندین رجیستر تشکیل شده است که هر کدام عملکرد خاصی را انجام می دهند. معمولاً اندازه همه رجیسترها یکسان است. هر رجیستر شامل یک عدد است که با اندازه رجیستر محدود می شود. رجیسترها خیلی سریع خوانده و نوشته می شوند زیرا داخل CPU هستند.

    مهمترین رجیستر، شمارنده برنامه است که نشان می دهد کدام دستور باید اجرا شود. نام "شمارگر برنامه" گمراه کننده است زیرا چیزی به حساب نمی آید، اما این اصطلاح در همه جا استفاده می شود. همچنین یک رجیستر دستورالعمل وجود دارد که حاوی دستوری است که در حال اجراست. اکثر رایانه ها دارای رجیسترهای دیگری هستند، برخی از آنها چند منظوره هستند، برخی دیگر فقط برخی از عملکردهای خاص را انجام می دهند.

    7. نرم افزار. حافظه اصلی

    مجموع برنامه های ذخیره شده در تمام دستگاه های حافظه بلند مدت یک کامپیوتر آن را تشکیل می دهد نرم افزار(توسط).

    نرم افزارهای کامپیوتری به دو دسته تقسیم می شوند:

    سیستم نرم افزار؛
    - نرم افزار کاربردی؛
    - نرم افزار ابزار

    گزینه های مقایسه

    نسل های کامپیوتر

    چهارم

    دوره زمانی

    پایه عنصر (برای CU، ALU)

    لامپ های الکترونیکی (یا الکتریکی).

    نیمه هادی ها (ترانزیستورها)

    مدارهای مجتمع

    مدارهای مجتمع بزرگ (LSI)

    نوع کامپیوتر اصلی

    کوچک (مینی)

    دستگاه های ورودی پایه

    کنترل از راه دور، کارت پانچ، ورودی نوار پانچ

    صفحه نمایش الفبایی، صفحه کلید

    صفحه نمایش گرافیکی رنگی، اسکنر، صفحه کلید

    دستگاه های خروجی اصلی

    چاپگر الفبایی (ATsPU)، خروجی نوار سوراخ دار

    گراف پلاتر، چاپگر

    حافظه خارجی

    نوارهای مغناطیسی، درام، نوارهای پانچ، کارت های پانچ

    نوار سوراخ دار، دیسک مغناطیسی

    دیسک های مغناطیسی و نوری

    تصمیمات کلیدی در نرم افزار

    زبان های برنامه نویسی جهانی، مترجم

    سیستم عامل دسته ای بهینه سازی مترجمان

    سیستم عامل های تعاملی، زبان های برنامه نویسی ساخت یافته

    نرم افزار دوستی، سیستم عامل های شبکه

    حالت کار کامپیوتر

    تک برنامه

    دسته ای

    تقسیمات زمانی

    کار شخصی و پردازش شبکه

    هدف از استفاده از کامپیوتر

    محاسبات علمی و فنی

    محاسبات فنی و اقتصادی

    مدیریت و محاسبات اقتصادی

    مخابرات، خدمات اطلاعاتی

    جدول - ویژگی های اصلی رایانه های نسل های مختلف

    نسل

    دوره، سالها

    1980 تا کنون دما

    پایه عنصر

    لوله های خلاء وکیوم

    دیودها و ترانزیستورهای نیمه هادی

    مدارهای مجتمع

    مدارهای مجتمع فوق العاده بزرگ

    معماری

    معماری فون نیومن

    حالت چند برنامه ای

    شبکه های کامپیوتری محلی، سیستم های محاسباتی برای استفاده جمعی

    سیستم های چند پردازنده ای، کامپیوترهای شخصی، شبکه های جهانی

    کارایی

    10 - 20 هزار عملیات در ثانیه

    100-500 هزار عملیات در ثانیه

    حدود 1 میلیون عملیات در ثانیه

    ده ها و صدها میلیون عملیات / عملیات

    نرم افزار

    زبان های ماشینی

    سیستم عامل ها، زبان های الگوریتمی

    سیستم عامل ها، سیستم های محاوره ای، سیستم های گرافیک کامپیوتری

    بسته های کاربردی، پایگاه های داده و پایگاه های دانش، مرورگرها

    دستگاه های خارجی

    دستگاه های ورودی از نوارهای پانچ و کارت های پانچ،

    ATsPU، teletypes، NML، NMB

    پایانه های ویدئویی، HDD

    NGMD، مودم، اسکنر، پرینتر لیزری

    کاربرد

    وظایف محاسباتی

    وظایف مهندسی، علمی، اقتصادی

    ACS، CAD، وظایف علمی و فنی

    وظایف مدیریت، ارتباطات، ایجاد ایستگاه های کاری، پردازش متن، چند رسانه ای

    مثال ها

    انیاک، یونیاک (ایالات متحده آمریکا)؛
    BESM - 1.2، M-1، M-20 (اتحادیه شوروی)

    IBM 701/709 (ایالات متحده آمریکا)
    BESM-4، M-220، مینسک، BESM-6 (اتحادیه شوروی)

    IBM 360/370، PDP -11/20، Cray -1 (ایالات متحده);
    اتحادیه اروپا 1050، 1066،
    البروس 1.2 (اتحادیه شوروی)

    کری T3 E، SGI (ایالات متحده آمریکا)،
    رایانه های شخصی، سرورها، ایستگاه های کاری از تولید کنندگان 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.