Prva generacija računalnikov

Kaj je prva generacija računalnikov?

The Prva generacija računalnikov To je bila začetna faza, v kateri so bili uporabljeni ti elektronski stroji v obdobju od leta 1940 do 1956. Računalniki so uporabili tehnologijo vakuumskih cevi za izračun in za shranjevanje in nadzor.

V prvi generaciji začetnih računalnikov je bil uporabljen koncept vakuumskih cevi. Ti so bili izdelani iz stekla in so vsebovali nitko v notranjosti. Evolucija računalnika se je začela od 16. stoletja, dokler ni dosegla tako, kot lahko vidite. Vendar je trenutni računalnik v zadnjih petdesetih letih doživel tudi hitre spremembe.

ENIAC računalnik 

To obdobje, v katerem je potekal razvoj računalnika, lahko razdelimo na več različnih faz, odvisno od vrste stikalnih vezij, znanih kot računalniške generacije.

Zato so računalniške generacije različne stopnje v razvoju elektronskih vezij, strojne opreme, programske opreme, programskih jezikov in drugih tehnoloških dogodkov.

Situacija začetno

Analogni računalnik X-15

Prvi elektronski računalniki so bili narejeni v 40. letih prejšnjega stoletja. Od takrat je v elektroniki prišlo do vrste radikalnega napredka.

Ti računalniki so bili tako veliki, da so zasedli cele sobe. Za izvajanje operacij so temeljili na uporabi strojnega jezika, ki je bil programski jezik na najnižji ravni, ki so ga razumeli, in hkrati lahko rešili le eno težavo.

Vakuumska cev je bila elektronska komponenta, ki je imela precej nižjo učinkovitost dela. Zato brez velikega hladilnega sistema ne bi mogel pravilno delati, tako da ni bil poškodovan.

Vhodna sredstva za računalnike prve generacije so temeljila na perforiranih karticah, izhod pa je bil prikazan v vtisih. Operaterji so že dneve in celo tedne imeli novo težavo.

Izvor in zgodovina prve generacije

Računalnik

Apanasoff Berry Computer odgovor v centru Durhum. Vir: Manop [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons) Matematik in fizični John Atanasoff, ki išče načine za samodejno reševanje enačb, se je posvetil razjasnitvi svojih misli leta 1937, pri čemer je opozoril na osnovne značilnosti elektronskega računalniškega stroja.

Ta stroj je rešil enačbe, čeprav ga ni bilo mogoče programirati. Pripravljen je bil s podporo Clifford Berry.

Računalništvo postane elektronika

Svetovna vojna je delovala kot babica rojstva sodobnega elektronskega računalnika. Vojaške zahteve po izračunih in tudi visoki vojni proračuni so spodbudili inovacije.

Prvi elektronski računalniki so bili stroji, zgrajeni za posebne naloge. Nastavite jih je bilo okorno in trajalo je dolgo.

Prvi elektronski računalnik, imenovan ENIAC

Ekipa, ki je delala v ENIAC -u, je prva prepoznala pomen koncepta programa, shranjenega v računalniku.

Te prve stroje je bilo na splošno nadzorovano z ožičenjem, ki je povezano z matično ploščo ali z vrsto naslovov, naslovljenih na papirnem traku.

Čeprav so bili ti stroji očitno programirljivi, njihovi programi niso bili notranje shranjeni v računalniku.

John von Neumann

Ta matematik je napisal poročilo z vzpostavitvijo konceptualnega okvira za shranjene programe računalnike.

Vam lahko služi: Marie-Antoine Carême

Je spodbudil IAS (Inštitut za napredni študij), da ne delajo samo teoretičnih študij, vendar bi ga lahko v praksi izvedli z izdelavo pravega računalnika.

Moore School

Ta šola se je leta 1946 odzvala z nizom konferenc. Udeleženci so izvedeli za ENIAC, splošne tehnike za izgradnjo računalnikov in tudi novo idejo o shranjevanju pomnilniških programov, ki je še nihče ni storil.

Eden od udeležencev, Maurice Wilkes, je vodil britansko ekipo, ki je leta 1949 zgradila EDSAC v Cambridgeu.

Po drugi strani je Richard Snyder režiral ameriško ekipo, ki je zaključila EDVAC v šoli Moore.

Shranjeni programski računalnik, ki ga je razvil von Neumann, je deloval leta 1951. IAS je dal brezplačno zasnovo. To je razširilo podobne stroje po vsem svetu.

Značilnosti prve generacije računalnikov

Z4 računalnik. Vir: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.5)] prek Wikimedia Commons)

Hkrati rešiti en problem

Računalniki prve generacije so bili opredeljeni z dejstvom, da so bila navodila za delo izdelana posebej za opravljanje naloge, za katero se bo uporabljal računalnik.

Uporabljena tehnologija

Ti računalniki so za shranjevanje podatkov uporabljali vakuumske cevi za vezje CPU in magnetne bobne, pa tudi električne preklopne naprave.

Kot glavni pomnilnik je bil uporabljen pomnilnik magnetnega jedra. Vhodne naprave so bile papirnate ali perforirane kartice.

Hitrost obdelave

Hitrosti CPU -ja so bile izjemno nizke. Imeli so počasno, neučinkovito in nezanesljivo obdelavo zaradi nizke natančnosti. Izvedemo lahko le preproste in neposredne numerične izračune.

Stroški

Delovanje računalnikov je bilo zelo drago. Računalniki te generacije so bili zelo velike velikosti, saj so zasedli prostor velikosti prostora.

Poleg tega so porabili veliko električne energije, kar je ustvarilo zelo toploto, zaradi česar so se pogosto poškodovali.

Programski jezik

Računalniki prve generacije so prejeli navodila v strojnem jeziku (0 in 1) ali prek električnih signalov vklopa/izklopa. Programskih jezikov ni bilo.

Nato je bil razvit jezik montaže, da se uporablja v računalnikih prve generacije.

Ko je svet videl, da je bil računalniški program shranjen notranje, so bile prednosti očitne. Vsak univerzitetni, raziskovalni in laboratorijski inštitut je želel svoje.

Vendar pa ni bilo komercialnih proizvajalcev elektronskih računalnikov s shranjenimi programi. Če ste ga želeli, ste ga morali zgraditi.

Mnogi od teh prvih strojev so temeljili na objavljenih modelih. Drugi so se razvijali neodvisno.

Programska oprema

Z1 računalnik. Vir: ComputErgek [CC by-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons) za programiranje prvih elektronskih računalnikov, ki so jim dali navodila v jeziku, ki ga zlahka razumejo. To je bil stroj ali binarni jezik.

Vsako navodilo v tem jeziku se pojavlja v obliki zaporedja 1 in 0. Simbol 1 predstavlja prisotnost električnega impulza in 0 predstavlja odsotnost električnega impulza.

1 in 0 veriga, kot je 11101101, ima za računalnik poseben pomen, čeprav se zdi kot binarna številka.

Pisanje programov strojnega jezika je bilo zelo okorno, zato so to storili le strokovnjaki. Vsa navodila in podatki so bili poslani v računalnik v binarni številčni obliki.

Programiranje na nizki ravni

Ti stroji so bili namenjeni operacijam z nizko stopnjo. Sistemi so lahko hkrati rešili samo eno težavo. Ni bilo montažnega jezika ali programske opreme za operacijski sistem.

Vam lahko služi: Huasteca Culture

Zato je bil vmesnik z računalniki prve generacije narejen prek povezanih plošč in strojnega jezika. Tehniki, ki ožičejo električna vezja, ki povezujejo številne kable s čepi.

Nato so se zapletli v posebne perforirane kartice in pričakovali so ga več ur, hkrati pa zaupali, da vsaka od tisoč vakuumskih cevi med tem postopkom ni poškodovana, da ne bi bilo treba skozi ta postopek.

Računalniško delo je bilo izvedeno v sklopih, zato se je v petdesetih letih operacijski sistem imenoval za paketno obdelavo.

Notranje shranjeni program

Prvi računalniki so izračune združili z veliko hitrostjo, vendar šele potem, ko so izvedli skrbni postopek konfiguracije programov.

Nihče ne ve, kdo je prišel do inovativne rešitve za shranjevanje v spomin na računalnik, navodila, ki kažejo, kaj storiti. To je bilo rojstvo programske opreme, od takrat pa vsi računalniki.

Manchester Eksperimentalni stroj je bil prvi računalnik, ki je zagnal program iz pomnilnika.

Petindvajset minut je bil čas, ko je ta računalnik uporabljal program 17 navodil. Tako se je leta 1948 rodil shranjeni programski računalnik.

Strojna oprema

IBM 701 Console Console. Vir: Dan/cc by (https: // createCommons.Org/licence/by/2.0

Poleg tega, da imajo na tisoče odpornosti in kondenzatorjev, so računalniki prve generacije porabili do več kot 18.000 vakuumskih cevi, kar je pomenilo, da so računalniški objekti pokrivali cele sobe.

Prazne cevi

Glavni del tehnologije za računalnike prve generacije so bile vakuumske cevi. Od leta 1940 do 1956 so bile vakuumske cevi pogosto uporabljene na računalnikih, kar je povzročilo prvo generacijo računalnikov.

Ti računalniki so uporabili vakuumske cevi za namene ojačanja in preklopa signala. Cevi so bile narejene iz steklenih posod, ki so bile zatesnjene, velikosti žarnic.

Tesnilno steklo je omogočilo, da tok brezžično teče iz nitk v kovinske plošče.

Vakuumsko cev je leta 1906 izumil Lee de Forest. Ta tehnologija je bila temeljna v prvi polovici dvajsetega stoletja, saj je bila uporabljena za izdelavo televizorjev, radarjev, strojev X -Ray in najrazličnejših drugih elektronskih naprav.

Vakuumske cevi so se začele in vezja so se končala, ko so se vklopili in izklopili, ko so se povezali ali odklopili.

Vstopni in izstopni pomeni

Vhod in izhod je bil narejen z uporabo perforiranih kartic, magnetnih bobnov, pisalnih strojev in perforiranih bralcev kartic. Sprva tehniki ročno prebodite kartice z luknjami. To je bilo storjeno kasneje z računalniki.

Za tiskanje poročil so bili uporabljeni elektronski pisalni stroji, ki naj bi pisali na papirnem traku ali perforiranem bralniku kartic.

Računalniki prve generacije

EDVAC, nameščen v stavbi BRL 328

ENIAC

Med letoma 1943 in 1945 je bil zgrajen prvi splošni namen -nameščen elektronski računalnik, imenovan ENIAC (elektronski numerični integrator in računalnik). Rabljeno 18.000 vakuumskih cevi in ​​70.000 uporov.

To je bil prvi velik računalnik, ki je deloval v elektronski obliki, ne da bi ga ustavil nobena mehanska komponenta.

Vam lahko služi: Zgodovina Quintana Roo

Njegova teža je bila 30 ton. Dolgo je bilo približno 30 metrov in za namestitev je bil potreben velik prostor. Lahko izračuna s hitrostjo 1.900 vsot na sekundo. Načrtovano je bilo z ožičenjem, ki je priključeno na matično ploščo.

Bilo je 1.000 krat hitreje kot prejšnji elektromehanski računalniki, čeprav je bilo nekoliko počasno, ko ga je poskušal reprogramirati.

Inženirji John Mauchly in Prepter Eckert so ga zasnovali in zgradili na inženirski šoli Moore University of Pennsylvania.

ENIAC je bil uporabljen za izvajanje vojnih izračunov, kot so izračuni za pomoč pri gradnji atomske bombe. Tudi za vremenske napovedi.

EDSAC

Ta računalnik je bil razvit v Veliki Britaniji. Leta 1949 je postalo v prvem shranjenem programskem računalniku, ki ni bil eksperimentalni.

Uporabil je spomin na zakasnitvene linije živega srebra, ki so mnogim računalnikom prve generacije zagotavljale spomin.

Pilotni model as

Ta stroj je leta 1950 dokončal Alan Turing v Britaniji. Čeprav je bil zgrajen kot testni računalnik, je običajno deloval pet let.

Univac

Univac je bil prvi računalnik za komercialno uporabo. Vir slike: Wikimedia.org

Univac (Universal Automatic Computer) je bil prvi računalnik, zasnovan za komercialno in ne -vojaško uporabo. Leta 1951 dostavljen komercialni stranki, ameriškim popisnim uradom, da bi povedal splošni populaciji.

Lahko bi izvedel desetkrat več vsot na sekundo kot ENIAC. V trenutnih dolarjih je imel Univac ceno 4 USD.996.000.

Kasneje so ga uporabili za ravnanje z plačilnimi listi, evidencami in celo za napovedovanje rezultatov predsedniških volitev leta 1952.

Za razliko od 18.000 vakuumskih cevi v ENIAC, Univac sem uporabil le več kot 5.000 vakuumskih cevi. Bil je tudi polovica velikosti svojega predhodnika, prodala je skoraj 50 enot.

Prednosti in slabosti

Univac 9400 Makronagradniki. Vir: iz H. Müller http: // www.Technikum29.From/in/Computer/Univac9400, cc by-sa 2.5, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 19740449

Prednosti

• Prednost tehnologije vakuumske cevi je, da je omogočila izdelavo digitalnih elektronskih računalnikov. Vakuumske cevi so bile edine elektronske naprave, ki so na voljo v teh dneh, kar je omogočilo računalnik.
• Ti računalniki so bili najhitrejše računalniške naprave svojega časa. Imeli so možnost izračuna podatkov v milisekundah.
• Lahko učinkovito izvajajo zapletene matematične težave.

Slabosti

• Računalniki so bili zelo veliki. Njegova teža je bila približno 30 ton. Zato sploh niso bili prenosniki.
• Temeljili so na vakuumskih ceveh, ki so bile hitro poškodovane. Računalnik je bil zelo hiter zaradi tisoč vakuumskih cevi. Zato je bil potreben velik hladilni sistem. Kovinska kovina je zlahka zažgala v vakuumskih ceveh.
• Lahko shranijo majhno količino informacij. Uporabljeni so bili magnetni bobni, ki so zagotovili zelo malo shranjevanja podatkov.
• Imeli so omejeno komercialno uporabo, ker je bila njihova komercialna proizvodnja zelo draga.
• Učinkovitost dela je bila malo. Izračuni so bili izvedeni z zelo nizko hitrostjo.
• Uporabljene so bile perforirane kartice za vstop.
• Imeli so zelo omejene programske zmogljivosti. Lahko uporabimo samo strojni jezik.
• Zahtevali so veliko porabe energije.
• Niso bili zelo zanesljivi. Potrebno je bilo stalno vzdrževanje, poleg tega so delovale zelo pomanjkljivo.

Reference

1. Benjamin Musungu (2018). Generacije računalnikov od leta 1940. Kenyaplex. Vzeto od: Kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019). Generacije, računalniki. Vzeti iz: enciklopedija.com.
3. Zgodovina računalnika (2019). Prva generacija. Vzeto iz: računalniški hiši.org.
4. Wikieducator (2019). Zgodovina razvoja računalnika in generira. Vzet od: wikieducator.org.
5. Prerana Jain (2018). Generacije računalnikov. Vključi pomoč. Vzet od: vključi.com.
6. Kulabs (2019). Generacija računalnika in njihove funkcije. Vzeto od: Kullabs.com.
7. Byte-Notes (2019). Pet generacij računalnikov. Vzeto iz: Byte-Notes.com.
8. Alfred Amuno (2019). Zgodovina računalnika: razvrstitev generacij računalnikov. Turbo prihodnost. Vzet iz: turbofuture.com.