Конспект лекцій для студентів спеціальності 181 «Харчові технології»



Сторінка3/54
Дата конвертації16.03.2017
Розмір9.99 Mb.
ТипКонспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   54

Покоління ЕОМ та їх класифікація.

Історія розвитку ЕОМ складає декілька поколінь. Кожне покоління ЕОМ характеризується
своїми конструктивними особливостями і можливостями.

Ознаки, що відрізняють покоління комп’ютерів:

  • Елементна база;

  • Швидкодія;

  • Обсяг пам’яті;

  • Пристрої введення та виведення інформації.

Перше покоління.

Перша ЕОМ створена в 1946 p. у США і називалася ЕNIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator - електронно-числовий інтегратор і обчислювач). Ця машина містила близько 18 тисяч електронних ламп, багато електромеханічних реле.

У машин ЕNIAC, а також в інших перших ЕОМ був серйозний недолік: програма, що виконувалася зберігалася не в пам'яті машини, а набиралася складним способом з допомогою зовнішніх перемичок. В групу розробників цієї першої ЕОМ входив один із самих видатних вчених 20 століття – Джон фон Нейман. За його принципами будуються всі сучасні комп'ютери.
У 1951 році в Україні була створена «МЭСМ» (малая электронно-счетная машина). Ці
роботи здійснювались в Україні (м. Київ) в інституті електроніки АН УРСР під керівництвом
видатного конструктора обчислювальної техніки С.О. Лебедєва. Можна стверджувати, що «МЭСМ» була першою ЕОМ в континентальній Європі.

Згодом на зміну лампам прийшли напівпровідникові прилади. Так завершився перший


етап розвитку ЕОМ.

Друге покоління.

Розробники ЕОМ завжди прямували за прогресом в електронній техніці. Коли в середині 50-х років на зміну електронним лампам прийшли напівпровідникові прилади, почалося переведення ЕОМ на напівпровідники.

Напівпровідникові прилади (транзистори, діоди) були значно компактнішими, ніж їхні
лампові попередники, мали триваліший термін служби, споживання енергії в ЕОМ на напів-провідниках було істотно нижчим. З упровадженням цифрових елементів почалося створення ЕОМ другого покоління.

В Україні першою малою ЕОМ стала машина «Днепр-1», серійне виробництво, якої було


налагоджено на заводі «Арсенал» (м. Київ).

Трете покоління.

Чергова зміна поколінь ЕОМ відбулася наприкінці 60-х років при переході від напівпровідникових приладів у пристроях ЕОМ до інтегральних схем. Інтегральна схема (мікросхема) – це невелика - пластинка кристалу кремнію, на якій розміщуються сотні і тисячі елементів: діодів, транзисторів, конденсаторів, резисторів тощо.

Швидкість ЕОМ зросла до 10 мільйонів операцій за секунду. Крім того, складати програми для ЕОМ стало під силу простим користувачам, а не тільки фахівцям у галузі електроніки.

Четверте покоління.

У процесі вдосконалення мікросхем з'явилися великі інтегральні схеми (ВІС), у яких на


один квадратний сантиметр припадає декілька десятків тисяч елементів. На основі ВІС були розроблені ЕОМ наступного - четвертого покоління.

Завдяки ВІС на одному невеличкому кристалі кремнію стало можливим розмістити таку

велику електронну схему, як процесор ЕОМ (про процесори йтиметься пізніше). Однокристальні процесори згодом почали називати мікропроцесорами. Перший мікропроцесор був створений компанією Intel (США) у 1971 р. Це був 4-розрядний Intel 4004, що містив 2250 транзисторів і виконував 60 тис. операцій за секунду

П'яте покоління.

Починаючи із середини 90-х років, у потужних комп'ютерах застосовуються супермасштабні ВІС, які вміщують сотні тисяч елементів на квадратний сантиметр. П'яте покоління характеризується ще більш високою швидкодією, макро-конвеєрним принципом організації обчислень та логічно-орієнтованим програмуванням.



  1. Принцип фон Неймана.

Користувач спілкується з комп'ютером за допомогою команд і програм. Ідею керування
обчислювальною машиною з використанням програми сформулювали ще в першій половині
XIX ст. Чарльз Беббідж та Ада Лавлейс, але реалізована вона була лише через сто років.
На перших комп'ютерах (у 40-х роках XX ст.) окрему команду деякої програми реалізовував електронний блок. Щоб перейти до іншої програми, потрібно було змінювати комутацію
(з'єднання) електронних блоків, тобто структуру машини. Оскільки програмування зводилося
до перемикання блоків, витрачався час на підготовку машини до роботи перед розв'язуванням
кожної задачі.

У 1946 році американський математик Джон фон Нейман (1903-1957), використовуючи ідеї Ч. Беббіджа, сформулював загальні принципи будови комп’ютера, щоб він був універсальним та ефективним пристроєм для виконання обчислень та логічних операцій.



Фон Нейман виділив п’ять базових елементів комп’ютера:

  • арифметико-логічний пристрій;

  • керуючий пристрій, який організовує виконання програми;

  • запам’ятовуючий пристрій (оперативна пам'ять);

  • пристрої для введення інформації;

  • пристрої для виведення інформації.

Рис. 1.2 - П'ять базових елементів комп'ютера





Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   54




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка