Četrta generacija računalnikov

The Četrta generacija računalnikov Nanaša se na vrsto računalnikov, ki so bili uporabljeni v fazi, ki se je začela leta 1972. Ta faza temelji na računalniški tehnologiji mikroprocesorja.

Ta generacija računalnikov je tista, ki še vedno deluje. Lahko rečemo, da so računalniki, ki jih lahko vidimo okoli, računalniki četrte generacije.

IBM PC 5150

Prvi razvoj računalniške tehnologije je temeljil na revolucionarnem tehnološkem napredku, kjer so bili gonilna sila izumi in nove tehnologije. Ta generacija je verjetno boljša kot evolucijska kot revolucionarna.

Tako je bila četrta generacija računalnikov odlična razširitev ali izboljšanje tretje generacije računalnikov.

Rojstvo mikroprocesorja se je pojavilo hkrati z rojstvom mikroračunalnika. Ta generacija je bila usklajena tudi z izpolnitvijo Mooreovega zakona, ki je napovedoval eksponentno rast tranzistorjev v mikročipih iz leta 1965.

Pomembnost

Logične plošče Cray-XMP48, 1982. Vir: Rama [CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.0)] prek Wikimedia Commons)

Mikroprocesorji so najprej uporabili tehnologijo integracije velikega obsega in nato tehnologijo integracije v zelo velikem obsegu za zajemanje milijonov tranzistorjev v en sam čip.

Tehnologija mikroprocesorja je zdaj v vseh sodobnih računalnikih. Čipi kot taki se lahko izdelujejo z nizkimi stroški in v velikih količinah.

Ta generacija računalnikov se je razvila zelo hitro, ker so bili zelo vsestranski in enostavni za uporabo. Vloga računalnikov je bila zelo koristna, zlasti na področju industrije in informacijske tehnologije.

Novi mikroprocesor je bil tako močan kot ENIAC računalnik iz leta 1946. Kar je napolnilo celo sobo v prvi generaciji, bi se lahko zdaj prilegalo v dlan.

Namizni računalniki so postali pogosti. Osebni računalniki, ki jih vidimo v pisarnah in domovih, so računalniki četrte generacije.

Izvor in zgodovina četrte generacije

CPU J11, uporabljen v PDP11/75

Izum mikroprocesorskega čipa je označil začetek računalnikov četrte generacije. To je privedlo do razvoja mikroračunalnikov ali osebnih računalnikov.

Prvega mikroprocesorja, imenovanega Intel 4004, je leta 1971 razvilo ameriško podjetje Intel.

Tehnologija integracije v zelo velikem obsegu (VLSI) je rutinsko izdelala celoten CPU ali glavni pomnilnik z enim integriranim vezjem, ki ga proizvaja masa z zelo nizkimi stroški.

To je povzročilo nove vrste strojev, kot so osebni računalniki in vzporedni procesorji z visoko uspešnostjo, ki vsebujejo na tisoče procesorjev.

Osebni računalniki

Leta 1981 je IBM izbral Intel kot proizvajalec mikroprocesorjev za svoj novi stroj, IBM-PC. Ta mikroprocesor je bil Intel 8086.

Ta računalnik bi lahko zagnal 240.000 vsote na sekundo. Čeprav je bil veliko počasnejši od računalnikov družine IBM 360, je to stalo le 4 USD.000 v trenutnih dolarjih. To razmerje med cenami in hitrostjo je povzročilo razcvet na trgu mikroračunalnikov.

Leta 1996 bi lahko Intel's PC PC izvedel 400.000.000 vsot na sekundo. To je bilo približno 210.000 krat hitreje kot Eniac.

Uporabniški grafični vmesnik

To je bil v bistvu vmesnik, kjer je povprečni uporabnik z računalnikom komuniciral z vizualnimi ikonami, namesto da bi moral pisati ukaze v programski jezik.

To je povzročilo, da je bila uporaba računalnika veliko lažja, zato je več ljudi imelo možnost uporabe te tehnologije.

Programska oprema, ki je bila izvedena v teh računalnikih, je bila na voljo tudi za malo denarja ali celo brezplačno.

Lahko vam služi: omrežne topologije: koncept, vrste in njihove značilnosti, primeri

Značilnosti četrte generacije računalnikov

PDP11 / 40 je bil izpostavljen v dunajskem tehničnem muzeju. Vir: stefan_kögl [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

- Uporaba računalnika se je povečala v primerjavi s prejšnjo generacijo.

- Je prišlo do dramatičnega povečanja hitrosti procesorja.

- Monitor tipkovnice in videoposnetka sta postala standardne naprave. Miška je začela igrati pomembno vlogo.

- Velikost, stroški, potreba po energiji in nastajanje toplote so se zmanjšali glede na prejšnjo generacijo.

Miniaturizacija

Razviti je bila elektronska miniaturizacijska komponenta, imenovana integracija velikega obsega (LSI), da bi v enem samem čipu pakirala vedno več vezij.

Naknadno je bila uvedena integracija v zelo velikem obsegu (VLSI) z uporabo tehnologije, ki temelji na mikroprocesorju.

Večopravilnost

Za razliko od računalnikov iz prejšnjih generacij lahko ti obdelajo več nalog, kar zagotavlja veliko vsestranskost.

Računalniki reproducirajo videoposnetke, prikazujejo slike, igrajo glasbo, se lahko uporabljajo za navigacijo po spletu itd.

Ta vsestranskost pomeni, da imajo več procesne moči. Ta dodatna moč je bila ustvarjena z izvajanjem mikroprocesorja.

Mikroprocesorji imajo to moč, ker so zmanjšali velikost tranzistorjev in povečali število procesorjev, vključenih v vezje.

Skladiščenje

Kot primarni spomini so bili uporabljeni polprevodniki, kot so RAM, ROM in predpomnilnik. Glavni spomin se je povečal v obliki EPROM in SRAM.

Magnetni diski so bili uporabljeni kot sekundarni pomnilnik, kot so trdi diski, disketi, optični diski (CD, DVD) in Flash Memo.

Omrežja

Pojavil se je koncept računalniškega omrežja. Ko so računalniki postali močnejši, so lahko povezani z omrežji, kar je na koncu privedlo do internetnega razvoja.

Napredna in enostavna programska oprema je bila razvita za spletne strani. Poleg tega sta se razvila e -pošta in mobilna komunikacija.

Strojna oprema četrte generacije

PDP-10 računalnik s procesorjem KS10 brez sprednje plošče. Vir: Dave Fischer [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Četrta generacija je prinesla pomemben napredek na makromatorjev druge generacije in tudi na miniomputerje tretje generacije, ki je dodala novo kategorijo strojev, ki je bila mikroračunalnik ali osebni računalnik.

Po drugi strani so polprevodniški spomini nadomestili spomine na magnetno jedro. Razvile so se tudi miške in prenosne naprave.

Z uporabo mikroprocesorjev na računalnikih je njihova uspešnost poleg učinkovitega postala veliko hitrejša.

Mikroprocesor je čip, ki se uporablja v računalniku za izvajanje vseh aritmetičnih ali logičnih funkcij, ki jih izvaja kateri koli program.

Integracija

Ta generacija je poznala procese za ustvarjanje integriranih vezij, ki vsebujejo na tisoče tranzistorjev v enem samem čipu.

V veliki integraciji (LSI) 1 bi lahko postavili.000 naprav na čip in v integraciji v zelo velikem obsegu (VLSI) bi lahko postavili 100.000 naprav čipov.

Z mikroprocesorjem je bilo mogoče namestiti centralno procesno enoto (CPU) računalnika v en sam čip. Za preproste sisteme lahko v enem čipu prilepite računalnik: procesor, glavni pomnilnik in vhod/izhod.

Za obdelave CPU se uporabljajo čipi za obdelavo in za RAM se uporabljajo pomnilniški čipi. Vendar so bili procesorji z integriranim pomnilnikom ali predpomnilnikom zasnovani v enem samem čipu.

Vzporedna obdelava

Uporaba vzporednih procesorjev se je povečala. Ti stroji združujejo več procesorjev za izvajanje vzporednih izračunov in hkrati izvajajo več kot eno navodilo.

Uporabljali so se za znanstvene izračune in tudi za podatkovne baze in datoteke.

Programska oprema četrte generacije

Intel 8808 mikroprocesor. Vir: Stahlkocher [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Ti računalniki so imeli hitrejši programski jezik, zato je aplikacijska programska oprema za mikroračunalnike priljubljena.

Vam lahko služi: zmogljivosti za shranjevanje naprave

Računalniki so bili uporabljeni za obdelavo besedil, preglednice in dostavo grafike.

Operacijski sistemi

Leta 1974 je Intel zasnoval 8 -bitni mikroprocesor z imenom 8808. Gary Kildall je napisal operacijski sistem za ta procesor, znan kot kontrolni program za mikroračunalnike (CP/M).

Po drugi strani je bil IBM povezan z Billom Gatesom, ki je kupil operacijski sistem računalniškega izdelka, da bi ga distribuiral z novim IBM računalnikom.

Oba sta bila operacijska sistema na podlagi ukaznih vrstic, kjer je lahko uporabnik prek tipkovnice sodeloval z računalnikom.

Uporabniški grafični vmesnik

Steve Jobs je leta 1984 z boljšim uporabniškim grafičnim vmesnikom predstavil računalnik Apple Macintosh z uporabo ideje za vmesnik Xerox Altox.

Po Appleovem uspehu je Microsoft v različici operacijskega sistema 19 1985 integriral različico Windows Shell.

Windows je bil uporabljen 10 let, dokler ga niso ponovno izumili z Windows 95. To je bil popoln operacijski sistem z vsemi dobički.

Jeziki četrte generacije

Za razliko od jezikov tretje generacije četrta generacija ni postopkovna, ampak uporabite deklarativni slog.

V deklarativnem slogu je zagotovljena matematična specifikacija, kaj je treba izračunati, tako da prevajalnik pusti veliko podrobnosti o tem, kako je treba izračunati.

Zato lahko velik program, narejen z jezikom tretje generacije.

Izumi in njihovi avtorji

Izum tehnologije LSI in tehnologije VLSI je privedel do četrte generacije računalnikov. Poleg tega ta generacija vključuje naslednje dogodke:

• Uporabniški grafični vmesnik.
• Novi operacijski sistemi.
• Različne naprave za vhod/izhod in sekundarne pomnilnice.
• Lokalna omrežja.

Mikroprocesor

Leta 1971 ga je razvil Ted Hoff, skupaj s F. Faggin in s. Stor. Razvili so mikroprocesor Intel 4004 za Intel Corporation.

Ta mikroprocesor je vseboval 2.300 tranzistorjev. Zaznamoval začetek generacije računalnikov, ki sega do sedanjosti.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

To je bil eden prvih mikroračunalnikov. Ustvaril ga je leta 1975 podjetje Micro Instrument Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts jo je zasnoval z uporabo 8080 Intelovega čipa, ki je bil prvi 16 -bitni mikroprocesor. To je bil začetni vpliv osebnega računalništva na svetu.

Manzana

Leta 1976 je Steve Wozniak razvil prvi Apple računalnik (Apple I). To je bil majhen osebni računalnik.

Steve Jobs mu je pomagal prodati ta računalnik in mu nato pomagal pri proizvodnji Apple II. Wozniak in Jobs so bili Apple -ov sodelavci.

IBM PC

Leta 1981 je International Business Machine (IBM) predstavil ta prvi domači računalnik, ki ga je izvedel procesor 4004.

Microsoft

Paul Allen in Bill Gates, ustanovitelji Microsofta, sta začela delati s pisanjem osnovnega jezika za Altair 8800.

Nato sta dva operacijska sistem za podjetje prinesla veliko uspeha. Leta 1985 so predstavili Windows 1.0, 16 -bitno grafično operativno okolje.

Leta 1986 so predstavili program za obdelavo besedila, baze podatkov in preglednice, imenovane Microsoft Works.

Računalniki četrte generacije

Apple II računalnik. Vir: RAMA / CC BY-SA 2.0 fr (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/2.0/fr/Deed.v)

Vključeni so minikomputerji iz sedemdesetih let prejšnjega stoletja, kot sta PDP-11/03 in PDP-11/34, osebni računalniki poznih sedemdesetih in v začetku leta 1980.

Xerox alto

Leta 1973 je bil računalnik Xerox Altox zagnan iz PARC. To je bil pravi osebni računalnik, ki je predstavil vrata Ethernet, miško in tudi grafični uporabniški vmesnik z BITS Maps, prvi tovrstni. Delovalo je s 16 -bitnim čipom teksaških instrumentov.

Vam lahko služi: preprosti stroji: zgodovina, značilnosti, vrste, primeri

Apple mikroračunalniki

Wozniak in Jobs sta razvila Apple II, ki je bil eden prvih domačih mikroračunalnikov velikega uspeha, pridobljenih pri masi.

To je bila prva v seriji Apple II. Pet milijonov je bilo prodanih skupaj. Delovalo je z ROM in Integer Basic. Wozniak je leta 1978 razvil disk II, pogon za shranjevanje.

Računalnik Apple II je pritegnil podjetja za uporabo računalnikov, saj bi lahko zagnal programsko opremo, kot je preglednica Visicalc.

Apple je Macintosh predstavil leta 1984, ki temelji na mikroprocesorju Motorola 68000. Sprva ni bil komercialno uspešen, vendar je bil na koncu.

Številni drugi modeli Apple Computers so se pojavljali v četrti generaciji računalništva. Nekateri so bili uspešni, drugi.

IBM PC

Leta 1981 je IBM predstavil osebni računalnik. Postal je velik prodajni računalnik in se še danes prodaja. To je bil računalnik na osnovi Windows.

Arhitektura IBM PC je postala standardni dejanski model trga, ki so ga drugi proizvajalci osebnih računalnikov želeli posnemati.

Prednosti in slabosti

IBM osebni računalnik z IBM CGA 5153. Fontana:
Engelbert Reineke [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Prednosti

Najpomembnejši napredek pri razvoju računalnikov se je zgodil po tretji do četrte generacije.

Največja korist je, da ima večina prebivalstva doma vsaj en računalnik, ker je cenovno dostopna in da ima ustrezno velikost.

- So zelo zanesljivi računalniki, majhni in močnejši. Potrebujejo veliko manj vzdrževanja kot prejšnje generacije.

- Imajo moč hitre obdelave z nižjo porabo energije. Poleg tega so med vsemi generacijami najcenejši.

- Imajo notranji ventilator za izpust toplote in tako lahko ohranijo pravo temperaturo. Klimatska naprava ni več potrebna, da lahko običajno delujejo.

- Zagotavljajo enostavno okolje med delom z njimi zaradi razvoja uporabniškega grafičnega vmesnika in interaktivnih vhodnih in izhodnih naprav.

- So računalniki za splošne namene. Uporabljajo jih lahko skoraj vse. Vaša proizvodnja je popolnoma komercialna.

- Uporabite lahko vse vrste jezikov na visoki ravni.

Slabosti

Za izdelavo mikroprocesorjev je treba imeti najnovejšo tehnologijo. To ima omejeno zasnovo in proizvodnjo za zelo malo podjetij (Intel, AMD itd.), zaradi česar so vsi odvisni od njih.

Zasnova in izdelava mikroprocesorja je zelo zapletena. Za proizvodnjo je potrebno visoko kvalificirano drago in tudi osebje.

Po drugi strani je v omrežnem sistemu dovzetnost za velik napad v velikem obsegu, ki tudi pušča možnost virusnega napada po celotnem sistemu, zaradi česar so vsi ranljivi.

Reference

1. Benjamin Musungu (2018). Generacije računalnikov od leta 1940. Kenyaplex. Vzeto od: Kenyaplex.com.
2. Enciklopedija (2019. Generacije, računalniki. Vzeti iz: enciklopedija.com.
3. Wikieducator (2019). Zgodovina razvoja računalnika in generira. Vzet od: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generacije računalnikov. Vključi pomoč. Vzet od: vključi.com.
5. Kulabs (2019). Generacija računalnika in njihove funkcije. Vzeto od: Kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Pet generacij računalnikov. Vzeto iz: Byte-Notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Zgodovina računalnika: razvrstitev generacij računalnikov. Turbo prihodnost. Vzet iz: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generacija računalnika. Stella Maris College. Vzet od: stelalamariscolge.org.
9. Weebly (2019). Do zgodovine računalnika. Vzet iz: weebly.com.