Faze in značilnosti računalniških generacij

Faze in značilnosti računalniških generacij

The Računalniške generacije Od začetka njihove uporabe do danes jih je šest, čeprav so nekateri avtorji šifrirani v samo petih. Zgodovina teh računalniških strojev se je začela v 40. letih dvajsetega stoletja, zadnja pa se še danes razvija.

Pred 40. leti, ko se je Eniac razvil, prvi elektronski digitalni računalnik, se je zgodilo nekaj poskusov ustvarjanja podobnih strojev. Tako je bil leta 1936 predstavljen Z1, kar je za mnoge prvi programabilni računalnik v zgodovini.

ENIAC (elektronski numerični integrator in računalnik) v Filadelfiji - Vir: Neznano - U.S. Army Fotografija, javna domena, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 55124

V računalniški terminologiji se sprememba generiranja pojavi, ko se pojavijo pomembne razlike v računalnikih, ki so bile uporabljene do tega trenutka. Sprva je bil izraz uporabljen le za razlikovanje med razlikami v strojni opremi, trenutno pa se nanaša tudi na programsko opremo.

Zgodovina računalnikov vključuje od tistih, ki so zasedli celotno sobo in niso imeli operacijskega sistema do študij, ki se izvajajo za uporabo kvantne tehnologije. Od izuma ti stroji zmanjšujejo svojo velikost, vključujejo procesorje in močno povečajo svoje sposobnosti.

[TOC]

Prva generacija

Prva generacija računalnikov, začetna, se je razširila med letoma 1940 in 1952 v kontekstu druge svetovne vojne in začetku hladne vojne. Trenutno so se pojavili prvi avtomatski stroji za izračun, ki temeljijo na vakuumskih ceveh in ventili.

Takratni strokovnjaki niso zaupali obsegu uporabe računalnikov. Po njihovih študijah bo na področju obdelave podatkov zasičen le 20 od njih.

Zgodovina

Čeprav je bil prvi računalnik nemški Z1, na splošno, je upoštevan kratica ENIAC, akronim za elektronsko numeriko in računalnik, kot je tisti, ki je zaznamoval začetek prve generacije te vrste strojev.

Eniac je bil popolnoma digitalni računalnik, zato je vse njegove procese in operacije izvedlo strojni jezik. Javnost je bila predstavljena 15. februarja 1946, po treh letih dela.

Dve ženski, ki sta upravljali glavno nadzorno ploščo ENIAC. Vir: vojska ZDA / javna domena

Takrat se je že končala druga svetovna vojna, zato je cilj preiskav računalnikov prenehal popolnoma osredotočiti na vojaški vidik. Od tega trenutka bi lahko računalniki zadovoljili potrebe zasebnih podjetij.

Naknadne preiskave so privedle do naslednika ENIAC -a, EDVAC (elektronska diskretna spremenljivka avtomatske računalnike).

EDVAC, nameščen v stavbi BRL 328. Fontana. http: // ftp.Arl.tisoč/ ftp/ zgodovinski računalnik // javna domena

Prvi računalnik, ki je prišel na trg, je bil Sally leta 1951. Naslednje leto je bil Univac uporabljen pri štetju glasovanja ameriških predsedniških volitev: za rezultate je bilo potrebnih le 45 minut.

Značilnosti

Prvi računalniki so za vezje uporabljali vakuumske cevi, pa tudi magnetne bobne za pomnilnik. Ekipe so bile ogromne, do tega, da so zasedle cele sobe.

Ta prva generacija je potrebovala veliko električne energije za delovanje. To ni samo povečalo njene uporabe, ampak je povzročilo ogromno generacije toplote, ki je povzročila posebne okvare.

Programiranje teh računalnikov je bilo izvedeno v strojnem jeziku in je bilo mogoče ob vsaki priložnosti rešiti le en program. Takrat je vsak nov program potreboval dneve ali tedne. Podatki so bili medtem vpisani s perforiranimi karticami in papirnimi trakovi.

Glavni modeli

Kot je navedeno, je bil ENIAC (1946) prvi elektronski digitalni računalnik. V resnici je bil eksperimentalni stroj, ki ne bi mogel biti program, kot ga razumemo.

Njeni ustvarjalci so bili inženirji in znanstveniki z univerze v Pensilvaniji (ZDA.Uu), vodila John Mauchly in J. Poročilo Eckert. Stroj je zasedel celotno klet univerze in tehtal nekaj ton. V polnem delovanju sem lahko v minuti izvedel pet tisoč vsot.

EDVA (1949) je bil že programirljiv računalnik. Čeprav je šlo.

Prvi komercialni računalnik je bil Univac I (1951). Mauchly in Eckert sta ustvarila Universal Computer, podjetje, ki ga je predstavila, je bil računalnik kot njen prvi izdelek.

Univac I v Franklin Life Insurance Company. Vir: Franklin Life Insurance Company v okviru oddelka za poročilo vojske, balistične raziskovalne laboratorije - Maryland, tretji raziskavi domačih elektronskih digitalnih računalniških sistemov, poročilo št. 1115, 1961, Univac II / javna domena

Čeprav je IBM že predstavil nekaj modelov, je bil IBM 701 (1953) prvi, ki je postal uspeh. Naslednje leto je podjetje predstavilo nove modele, ki so dodali magnetni boben, masovni mehanizem za shranjevanje.

IBM 701 Console Console. Vir: Dan CC by (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.0

Druga generacija

Za drugo generacijo, ki se je začela leta 1956 in je trajala do leta 1964, je bila značilna vključitev tranzistorjev v zamenjavo vakuumskih zaklopk. S tem so računalniki zmanjšali svojo velikost in porabo električne energije.

Zgodovina

Tranzistorjev izum je bil temeljni za spremembe generacije na računalnikih. S tem elementom bi lahko stroji postali manjši, poleg tega, da bi potrebovali manj prezračevanja. Kljub temu so stroški proizvodnje ostali zelo visoki.

Vam lahko služi: vezje serije

Tranzistorji so ponudili veliko večjo zmogljivost kot prazne cevi, kar je tudi prineslo računalnike, ki predstavljajo nižje napake.

Še en velik napredek, ki se je zgodil v tem trenutku, je bilo izboljšanje programiranja. V tej generaciji se je pojavil Cobol, računalniški jezik, ki je, ko je bil tržen, predstavljal enega najpomembnejših napredkov v smislu programov. To je pomenilo, da je mogoče vsak program uporabiti v različnih računalnikih.

IBM je predstavil prvi sistem magnetnega diska, imenovan Ramac. Njegova zmogljivost je bila 5 megabajtov podatkov.

IBM 305 Ramac. Vir: Uporabnik RTC ON.Wikipedija / javna domena

Ena najpomembnejših kupcev teh računalnikov druge generacije je bila mornarica Združenih držav Amerike. Kot primer so bili uporabljeni za ustvarjanje prvega simulatorja letenja.

Značilnosti

Poleg velikega napredka, ki ga predstavljajo tranzistorji, so novi računalniki vključili tudi omrežja magnetnih jeder za shranjevanje.
Računalniki lahko prvič shranijo navodila v svoj pomnilnik.

Te ekipe so omogočile, da je strojni jezik ostal za seboj, da začne z uporabo simboličnih ali montažnih jezikov. Tako so se pojavile prve različice Fortran in kobola.

Izum iz leta 1951 mikroprogramiranja Mauricea Wilkesa je pokazal, da je bil razvoj CPU poenostavljen.

Glavni modeli

Med modeli, ki so se pojavili v tej generaciji, so poudarili glavni okvir IBM 1041. Čeprav je bilo v primerjavi s trenutnimi standardi drago in obsežno, je podjetju uspelo prodati 12.000 enot tega računalnika.

IBM 1401, 1961. Vir: Vlada / javna domena Združenih držav Amerike

Leta 1964 je IBM predstavil svojo serijo 360, prve računalnike, katerih programsko opremo bi lahko konfigurirali za različne kombinacije zmogljivosti, hitrosti in cene.

IBM System 360/65 Operatorska plošča. Vir: Michael J. Originalni Rosthe Uploader je bil Arnoldreinhold pri angleški Wikipediji. /Cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)

System/360, ki ga je zasnoval tudi IBM, je bil še en prodajni uspeh leta 1968. Zasnovana za individualno uporabo, je bilo prodanih približno 14.000 enot. Njegov predhodni sistem, sistem/350, je že vključeval multiprogramiranje, nove jezike ter vhodne in izhodne naprave.

Tretja generacija

Izum čipa ali zaprtega vezja s strani Američanov Jack S. Kilby in Robert Noyce sta spremenila razvoj računalnikov. Tako se je začela tretja generacija teh strojev, ki je vključevala med letoma 1964 in 1971.

Zgodovina

Videz integriranih vezij je bil revolucija na področju računalnikov. Zmogljivost predelave se je povečala, poleg tega pa so se stroški proizvodnje zmanjšali.

Ta vezja ali čips so bili natisnjeni na silikonskih tablet. Njegova izvedba je predstavljala prvi korak k miniaturizaciji računalnikov.

Poleg tega so ti čipi omogočili, da je uporaba računalnikov bolj celovita. Do takrat so bili ti stroji zasnovani za matematične ali poslovne aplikacije, ne pa tudi za obe polji. Čipi so omogočili, da so programi bolj prilagodljivi in ​​da so bili modeli standardizirani.

IBM je podjetje zagnalo računalnik, ki je začel to tretjo generacijo. Tako je 7. aprila 1964 predstavil IBM 360 s tehnologijo SLT.

Značilnosti

Iz te generacije so bile elektronske komponente računalnikov integrirane v en kos, čipi. Znotraj teh so bili nameščeni kondenzatorji, boginji in tranzistorji, ki so omogočili povečanje hitrosti obremenitve in zmanjšanje porabe energije.

Poleg tega so novi računalniki pridobili zanesljivost in prilagodljivost, pa tudi multiprogramiranje. Periferne naprave so bile modernizirane in miniomputerji so se pojavili z veliko cenovno ugodnejšimi stroški.

Glavni modeli

Začetek IBM 360 s strani tega podjetja je bil dogodek, ki je pomenil začetek tretje generacije. Njegov vpliv je bil tako velik, da je bilo izdelanih več kot 30000 enot.

Drug vidni model te generacije je bil CDC 6600, ki ga je zgradilo podjetje za korporacijo podatkov. Ta računalnik je takrat veljal za najzmogljivejše, saj je bil konfiguriran za izvajanje 3.000.000 navodil na sekundo.

Nadzor podatkov 6600 Mainframe - razstava - Grande Arche - Pariz. Vir: Hullie / Public Domain

Nazadnje sta med miniomputerji izpostavili PDP-8 in PDP-11, oba pa obdarjena z veliko zmogljivostjo obdelave.

PDP-11 /40, kot je prikazano v dunajskem tehničnem muzeju. Fontana. Stefan_kgl/cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)

Četrta generacija

Naslednja generacija računalnikov med letoma 1971 in 1981 je igrala osebne računalnike. Malo po malo so ti stroji začeli priti do domov.

Zgodovina

Na tisoče integriranih vezij znotraj enega samega silicijevega čipa je omogočilo, da so se pojavili mikroprocesorji, glavni protagonisti četrte generacije računalnikov. Stroji, ki so v 40. letih napolnili sobo, so zmanjšali velikost, dokler niso potrebovali le majhne mize.

V enem samem čipu, kot v primeru Intel 4004 (1971), se vse temeljne komponente ustrezajo od osrednjega pomnilnika in procesne enote do vhodnih in izhodnih kontrol.

Intel C4004 procesor s sivimi sledi. Vir: Thomas Nguyen/CC by-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0

Ta velik tehnološki napredek je kot glavno sadje dal videz osebnih računalnikov ali računalnika.

V tej fazi se je na področju računalništva rodil eno najpomembnejših podjetij: Apple. Njegovo rojstvo se je zgodilo po tem, ko sta leta 1976 izumila Steve Wozniak in Steve Jobs, prvi množični mikroračunalnik uporabe.

Lahko vam služi: delovne postaje: značilnosti, vrste, kako delujejo, primeriApple I računalnik. Vir: Ed Uthman/CC by-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/2.0

IBM je leta 1981 predstavil svoj prvi računalnik za domačo uporabo, Apple pa je tri leta pozneje predstavil Macintosh. Moč obdelave in drugi tehnološki napredek sta bila ključna za te stroje, da se začnejo povezati med seboj, kar bi na koncu povzročilo internet.

Drugi pomembni elementi, ki so se pojavili v tej fazi, so bili GUI, miška in ročne naprave.

Značilnosti

V tej četrti generaciji so spomine z magnetnimi jedri nadomestili s pomnilniki silikonskih čipov. Poleg tega nam je miniaturizacija komponent omogočila, da smo se vključili še veliko v te čipe.

Poleg osebnih računalnikov so bili v tej fazi razviti tudi tako imenovani superračunalniki, ki so sposobni izvajati veliko več operacij na sekundo.

Druga značilnost te generacije je bila standardizacija računalnikov, zlasti osebnih računalnikov. Poleg tega so se začeli izdelovati tako imenovani kloni, ki so imeli nižje stroške, ne da bi izgubili funkcionalnosti.

Kot je navedeno, je bilo zmanjšanje velikosti najpomembnejša značilnost četrte generacije računalnikov. V veliki meri je bilo to doseženo zahvaljujoč uporabi mikroprocesorjev VLSI.

Računalniške cene so začele padati, kar jim je omogočilo, da dosežejo več domov. Elementi, kot so miš ali grafični uporabniški vmesnik, so stroji lažji za uporabo.

Tudi procesna moč se je povečala, medtem ko se je poraba energije še dodatno zmanjšala.

Glavni modeli

To generacijo računalnikov je razlikoval po videzu številnih modelov, tako PC kot klonov.

Po drugi strani pa se je pojavil tudi prvi superračunalnik, ki je uporabljal mikroprocesor komercialnega dostopa, Cray-1. Prva enota je bila nameščena v Nacionalnem laboratoriju Los Alamos. Kasneje še 80.

Superračunalnik Cray-1. Vir: RAMA / CC BY-SA 2.0 fr (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/2.0/fr/Deed.v)

Med miniorkerji je PDP-11 izstopal za njihovo stalnost na trgu. Ta model se je pojavil v prejšnji generaciji, pred mikroprocesorji, vendar je njegovo sprejemanje povzročilo prilagoditev, tako da so bile te komponente nameščene.

Altair 8800 je bil tržen leta 1975 in je izstopal za vključitev osnovnega jezika tovarne. Ta računalnik je imel Intel 8080, prvi 17 -bitni mikroprocesor. Njegov avtobus S-1000 je postal standard za naslednja leta.

CPU Altair 8800. Fontana. Stahlkocher / publ dmain

Del uspeha tega zadnjega modela je bil posledica dejstva, da je bil tržen skupaj s tipkovnico in miško.

Leta 1977 se je pojavil Apple II, ki so ga sedem let zelo uspešno prodali. Prvotni model je imel 6502, 4 Kib RAM -a in 8 -bitni arhitekturni procesor. Kasneje, leta 1979, je podjetje predstavilo Apple II Plus z večjim pomnilnikom RAM -a.

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

Peta generacija

Za nekatere avtorje se je peta generacija računalnikov začela leta 1983 in doseže sedanjost. Drugi po drugi strani ohranjajo datum začetka, vendar trdijo, da se je končalo leta 1999.

Zgodovina

Peta generacija računalnikov se je začela na Japonskem. Leta 1981 je azijska država sporočila svoje načrte za razvoj inteligentnih računalnikov, ki bi lahko komunicirali s človeškimi bitji in prepoznali slike.

Predstavljen načrt, ki je na voljo za posodobitev strojne opreme in dodajanje operacijskih sistemov z umetno inteligenco.

Japonski projekt je trajal enajst let, vendar brez doseganja želenih rezultatov. Nazadnje so se računalniki razvili le v obstoječe parametre, brez umetne inteligence bi lahko vključili.

Kljub temu se druga podjetja še naprej trudijo, da se lahko umetna inteligenca vključi v računalnike. Med projekti so Amazon, Google, Apple ali Tesla.

Prvi korak je bil izveden na inteligentnih domačih napravah, ki želijo vključiti vse dejavnosti v hiše ali avtonomne avtomobile.

Poleg tega je še en od korakov, ki naj bi bili podani.

Poleg teh projektov je bila med peto generacijo uporaba prenosnih računalnikov ali prenosnika posplošena. Z njimi je računalnik prenehal pritrditi v sobo, vendar lahko spremlja uporabnika, ki ga je treba uporabljati.

Značilnosti

Japonski projekt za izgradnjo naprednejših računalnikov in izdelave prvega superračunalnika, ki je sodeloval z vzporednimi procesi, je zaznamoval začetek pete generacije.

Od tega trenutka so računalniki lahko opravljali nove naloge, kot je prevod samodejnega jezika. Prav tako se je v gigabajtih začelo meriti skladiščenje informacij in pojavil se je DVD.

Kar zadeva strukturo, so računalniki pete generacije vključili v svoje mikroprocesorje del značilnosti, ki so bile prej na procesorjih.

Rezultat je bil videz zelo zapletenih računalnikov. Uporabniku tudi ni treba imeti nobene vrste programskega znanja, da bi jih uporabil: Za reševanje velikih težav s kompleksnostjo le dostopajte do nekaj funkcij.

Lahko vam služi: IKT (informacijske in komunikacijske tehnologije)

Kljub tej zapletenosti umetna inteligenca še ni vključena v večino računalnikov. Nekateri napredek v komunikaciji je bil predstavljen s človeškim jezikom, vendar je samourčenje in samoorganizacija strojev nekaj, kar se še razvija.

Po drugi strani uporaba superprevodnikov in vzporedne obdelave omogoča izvajanje vseh operacij z veliko večjo hitrostjo. Poleg tega je število hkratnih nalog, ki jih lahko upravlja stroj.

Glavni modeli

Poraz svetovnega šahovskega prvaka Garyja Kasparova, preden se je računalnik leta 1997 zdelo, da potrjuje napredovanje teh strojev do človeške inteligence. Njegovih 32 procesorjev z vzporedno obdelavo bi lahko analiziralo 200 milijonov šahovskih premikov na sekundo.

IBM Deep Blue, ime tega računalnika, je bilo predvideno tudi za izračun novih zdravil, iskanje velikih baz in biti sposobno narediti zapletene in množične izračune, ki so potrebni na številnih področjih znanosti.

Temno modra. Vir: James The Photographer/CC by (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.0

Drug računalnik, ki se je soočal s človeškimi bitji, je bil IBM -ov Watson. V tem primeru je stroj premagal dva prvaka ameriškega televizijskega programa.UU Jeopardy.

IBM Watson. Fontana. James The Photographer/cc by (https: // createCommons.Org/licence/by/2.0

Watson je bil opremljen z več procesorji z visoko močjo, ki so delali vzporedno. To mu je omogočilo iskanje v ogromni avtonomni bazi podatkov, ne da bi bil povezan z internetom.

Da bi lahko ponudil ta rezultat, je Watson potreboval za predelavo naravnega jezika, samodejno učenje, razlog o znanju in izvedbo globoke analize. Po mnenju strokovnjakov je ta računalnik pokazal, da je mogoče razviti novo generacijo, ki komunicira z ljudmi.

Šesta generacija

Kot je navedeno zgoraj, se vsi strokovnjaki ne strinjajo o obstoju šeste generacije računalnikov. Za to skupino bi se trenutno še uporabljala peta generacija.

Drugi po drugi strani poudarjajo, da je napredek, ki se zdaj dosega, dovolj pomemben, da so del nove generacije. Med temi raziskavami je tista, ki se razvija, na kateri se upošteva prihodnost računalništva: kvantno računalništvo.

Zgodovina in značilnosti

Tehnološke raziskave so v zadnjih letih ostale neustavljive. Na področju računalnikov se trenutni trend trudi vključiti nevronske učne vezje, neke vrste umetne "možgane". To pomeni izdelavo prvih pametnih računalnikov.

Eden od ključev za dosego pri uporabi superprevodnikov. To bi omogočilo veliko zmanjšanje porabe električne energije in s tem nižjo proizvodnjo toplote. Sistemi bi bili na ta način skoraj 30 -krat močnejši in učinkovitejši od toka.

Novi računalniki se poleg specializiranih procesorjev za izvajanje določenih nalog izdelujejo z vektorsko arhitekturo in računalniki, poleg specializiranih procesorskih čipov. K temu moramo združiti izvajanje sistemov umetne inteligence.

Vendar strokovnjaki menijo, da je za dosego ciljev še veliko več raziskati. Po mnenju mnogih teh strokovnjakov bo prihodnost razvoj kvantnih računalništva. Ta tehnologija bi dokončno označila vhod v novo generacijo računalnikov.

Kvantno računalništvo

Najpomembnejša tehnološka podjetja, kot so Google, Intel, IBM ali Microsoft, že nekaj let poskušajo razviti kvantne računalniške sisteme.

Ta vrsta računalnika ima različne značilnosti klasične računalniške znanosti. Za začetek temelji na uporabi komolcev, ki združujejo ničle in nekatere namesto bitov. Slednje uporablja tudi te številke, vendar jih ni mogoče predstaviti hkrati.

Moč, ki jo ponuja ta nova tehnologija.

Izjemni modeli

Sistem podjetja D-Wave se je predstavil leta 2013, če je kvantni računalnik D-Wave Two 2013, precej hitrejši kot običajni in z izračunom 439 kubitov.

Čip, ki ga je zgradilo podjetje D-Wave. Vir: D-Wave Systems, Inc. /Cc by (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0

Kljub temu napredku je bilo šele leta 2019, ko se je pojavil prvi kvantni računalnik za komercialno uporabo. To je bil sistem IBM Q, ki združuje kvantno računalništvo s tradicionalnim. To vam je omogočilo, da ponudite sistem 20 -Qbit, ki naj bi ga uporabili pri raziskavah in v velikih izračunih.

18. septembra istega leta je IBM sporočil, da sem mislil, da bom predstavil nov kvantni računalnik s 53 Qubits. Ko se trži, bi ta model postal najmočnejši v komercialnem območju.

Reference

  1. Naslednji u. Zgodovina računalniške generacije. Pridobljeno iz NextU.com
  2. Gomar, Juan. Računalniške generacije. Pridobljen iz profesionalnega pregleda.com
  3. Trigo Aranda, Vicente. Računalniške generacije. Okreval od dejanja.je
  4. Posel v poslovanje. Pet generacij računalnikov. Pridobljeno iz BTOB.co.nz
  5. Beal, Vangie. Pet generacij računalnikov. Pridobljeno iz WebPedia.com
  6. McCarthy, Michael J. Generacije, računalniki. Pridobljeno iz enciklopedije.com
  7. Nembhard, n. Pet generacij računalnikov. Okreval od itcoursenotes.spletna mesta.com
  8. Amuno, Alfred. Zgodovina računalnika: razvrstitev generacij računalnikov. Pridobljeno iz turbofuture.com