История вычислительной техники (1960-е годы – настоящее время)
| История вычислений |
|---|
 |
| Аппаратное обеспечение |
| Программное обеспечение |
| Информатика |
| Современные концепции |
| По стране |
| Хронология вычислений |
| Глоссарий информатики |
 | В этой статье отсутствует информация об истории за пределами США и СССР. ( январь 2024 г. ) |
История компьютерного оборудования, начиная с 1960 года, отмечена переходом от электронных ламп к полупроводниковым устройствам, таким как транзисторы , а затем к интегральным схемам (ИС). Примерно в 1953–1959 годах дискретные транзисторы стали считаться достаточно надежными и экономичными, что сделало дальнейшие ламповые компьютеры неконкурентоспособными . (LSI) металл-оксид-полупроводник (МОП) Технология крупномасштабной интеграции впоследствии привела к разработке полупроводниковой памяти в середине-конце 1960-х годов, а затем к микропроцессору в начале 1970-х годов. Это привело к переходу основной компьютерной памяти от устройств памяти с магнитным сердечником к твердотельной статической и динамической полупроводниковой памяти, что значительно снизило стоимость, размер и энергопотребление компьютеров. Эти достижения привели к появлению миниатюрных персональных компьютеров (ПК) в 1970-х годах, начиная с домашних компьютеров и настольных компьютеров , за которыми следовали ноутбуки , а затем мобильные компьютеры в течение следующих нескольких десятилетий .
Второе поколение
[ редактировать ] |
В целях данной статьи термин «второе поколение» относится к компьютерам, использующим дискретные транзисторы, даже если производители называли их «третьим поколением». К 1960 году транзисторные компьютеры заменили компьютеры на электронных лампах, предлагая более низкую стоимость, более высокую скорость и сниженное энергопотребление. На рынке доминировали IBM и семь гномов :
- ИБМ
- КУЧКА
- Дженерал Электрик
- РКА .
Вот некоторые примеры компьютеров второго поколения 1960-х годов от этих производителей:
- IBM 1401 , IBM 7090/7094 и IBM System/360 ;
- серия « Берроуз 5000» ;
- УНИВАК 1107 ;
- НКР 315 ;
- серии CDC 1604 и CDC 3000 ;
- Honeywell 200 , Honeywell 400 и Honeywell 800 ;
- серия GE-400 и серия GE-600 ;
- серии RCA 301, 3301 и Spectra 70 .
Однако некоторые более мелкие компании внесли значительный вклад. Кроме того, к концу второго поколения Digital Equipment Corporation (DEC) стала серьезным конкурентом на рынке малых и средних машин.
Одновременно в СССР разрабатывались и ЭВМ второго поколения, как, например, «Раздан» семейство цифровых ЭВМ общего назначения , созданное в Ереванском научно-исследовательском институте вычислительной техники .
Компьютерные архитектуры второго поколения изначально различались; на основе символов они включали в себя десятичные компьютеры , десятичные компьютеры знаковой величины с 10-значным словом, двоичные компьютеры знаковой величины и двоичные компьютеры с дополнением единиц , хотя, например, у Philco, RCA и Honeywell были некоторые компьютеры, которые были символьными. бинарные компьютеры, а Digital Equipment Corporation Например, (DEC) и Philco имели два дополнительных компьютера. С появлением IBM System/360 комплект из двух компьютеров стал нормой для новых линеек продуктов.
Наиболее распространенными размерами слов для двоичных мейнфреймов были 36 и 48 бит, хотя машины начального и среднего уровня использовали слова меньшего размера, например, 12 бит , 18 бит , 24 бита , 30 бит . Все машины, кроме самых маленьких, имели асинхронные каналы ввода-вывода и прерывания . Обычно двоичные компьютеры с размером слова до 36 бит имели одну инструкцию на слово, двоичные компьютеры с размером слова 48 бит имели две инструкции на слово, а 60-битные машины CDC могли иметь две, три или четыре инструкции на слово, в зависимости от набор инструкций; Линии Burroughs B5000 , B6500/B7500 и B8500 являются заметным исключением из этого правила.
Компьютеры первого поколения с каналами данных (каналами ввода-вывода) имели базовый интерфейс DMA для канального кабеля. Во втором поколении были как более простые, например, каналы серии CDC 6000, не имевшие DMA, так и более сложные конструкции, например, 7909 на IBM 7090 имел ограниченные вычислительные возможности, систему условного ветвления и прерываний.
К 1960 году магнитный сердечник все еще существовало несколько новых машин, использующих барабаны и линии задержки стал доминирующей технологией памяти, хотя в 1960-е годы . Магнитная тонкая пленка и стержневая память использовались на некоторых машинах второго поколения, но достижения в области технологий ядра означали, что они оставались нишевыми игроками до тех пор, пока полупроводниковая память не вытеснила и ядро, и тонкую пленку.
В первом поколении компьютеры, ориентированные на слова, обычно имели один аккумулятор и расширение, называемое, например, верхним и нижним аккумулятором, аккумулятором и регистром множителя-частного (MQ). Во втором поколении компьютеров стало обычным иметь несколько адресных аккумуляторов. На некоторых компьютерах, например, PDP-6 , одни и те же регистры служили аккумуляторами и индексными регистрами , что делало их ранним примером регистров общего назначения .
Во втором поколении произошло значительное развитие новых режимов адресации , включая усеченную адресацию, например, в Philco TRANSAC S-2000 , UNIVAC III и автоматическое приращение индексного регистра, например, в RCA 601, UNIVAC 1107 и GE. -600 серия . Хотя индексные регистры были представлены в первом поколении под названием B-line , во втором поколении их использование стало гораздо более распространенным. Точно так же косвенная адресация стала более распространенной во втором поколении либо в сочетании с индексными регистрами, либо вместо них. В то время как компьютеры первого поколения обычно имели небольшое количество индексных регистров или не имели их вовсе, несколько линеек компьютеров второго поколения имели большое количество индексных регистров, например Atlas , Bendix G-20 , IBM 7070 .
Первое поколение впервые использовало специальные средства для вызова подпрограмм, например, TSX на IBM 709 . Во втором поколении такие объекты были повсеместно; некоторые примеры:
- Автоматически записывать следующую последовательную инструкцию (NSI) в регистр для всех или наиболее успешных инструкций ветвления.
- Регистр адреса перехода (JA) на Philco TRANSAC S-2000
- Регистры истории последовательностей (SH) и истории последовательностей (CSH) в Honeywell 800.
- Регистр B на IBM 1401 с функцией индексации.
- Автоматически записывать NSI в стандартную ячейку памяти после всех или наиболее успешных ветвей.
- Расположение магазинов P (STP) на RCA 301, 3301 и RCA 501.
- Инструкции вызова, которые сохраняют NSI в первом слове подпрограммы
- Возвратный прыжок (RJ) на UNIVAC 1107
- Возвратный прыжок (RJ) на CDC 3600 и CDC 6000 сериях
- Переход к подпрограмме (JSR) на DEC PDP-6 и PDP-10.
- Инструкции вызова, которые сохраняют NSI в неявном или явном регистре.
- Расположение ветвления и загрузки в индексном слове (BLX) на IBM 7070
- Перенос и установка индекса (TSX) на IBM 7090
- ПК Jump and Save (JSP) на DEC PDP-6 и PDP-10
- Передача и установка Xn (TSXn) в серии GE-600
- Ветвь и канал (BAL) в IBM System/360
- Вызов инструкций, которые используют индексный регистр в качестве указателя стека , и помещают возвращаемую информацию в стек.
- Толчок-прыжок (PUSHJ) на DEC PDP-6
- Неявный вызов с возвращаемой информацией, помещенной в стек
- Программные дескрипторы линейки Burroughs B5000
- Программные дескрипторы линейки Burroughs B6500
Во втором поколении были представлены функции, предназначенные для поддержки мультипрограммирования и многопроцессорных конфигураций, включая режим «главный/подчиненный» (супервизор/проблема), ключи защиты хранилища, предельные регистры, защиту, связанную с трансляцией адресов, и атомарные инструкции .
Третье поколение
[ редактировать ]Массовый рост использования компьютеров ускорился с третьего поколения выходом на коммерческий рынок компьютеров (транзисторы менее 1000) примерно в 1966 году. Обычно они основывались на ранней технологии интегральных схем . Третье поколение заканчивается четвертым поколением на базе микропроцессора .
В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments изобрел гибридную интегральную схему (гибридную ИС). [ 1 ] которые имели внешние проводные соединения, что затрудняло массовое производство. [ 2 ] В 1959 году Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor изобрел монолитную интегральную схему (ИС). [ 3 ] [ 2 ] Он был сделан из кремния , тогда как чип Килби был сделан из германия . Основой монолитной ИС Нойса стал планарный процесс Фэйрчайлда , который позволял компоновать интегральные схемы, используя те же принципы, что и печатные схемы . Планарный процесс был разработан коллегой Нойса Жаном Эрни в начале 1959 года на основе процессов пассивации поверхности кремния и термического окисления, разработанных Мохамедом М. Аталлой в Bell Labs в конце 1950-х годов. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Компьютеры, использующие микросхемы, начали появляться в начале 1960-х годов. Например, Полупроводниковый сетевой компьютер 1961 года (Молекулярный электронный компьютер, Mol-E-Com), [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] первая монолитная интегральная схема [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Компьютер общего назначения (созданный для демонстрационных целей, запрограммированный для имитации настольного калькулятора) был построен компанией Texas Instruments для ВВС США . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
Некоторые из их ранних применений были во встроенных системах , в частности, используемых НАСА для компьютера управления «Аполлон» , военными в LGM-30 Minuteman межконтинентальной баллистической ракете , бортовом компьютере Honeywell ALERT, [ 17 ] [ 18 ] и в центральном компьютере воздушных данных , используемом для управления полетом США ВМС F-14A Tomcat истребителя .
Ранним коммерческим применением был SDS 92 1965 года . [ 19 ] [ 20 ] IBM сначала использовала микросхемы в компьютерах для логики системы System/360 Model 85, выпущенной в 1969 году, а затем широко использовала микросхемы в своей системе System/370, поставки которой начались в 1971 году.
Интегральная схема позволила разработать компьютеры гораздо меньшего размера. Миникомпьютер . был значительной инновацией в 1960-х и 1970-х годах Это позволило большему количеству людей получить вычислительную мощность не только за счет более удобного физического размера, но и за счет расширения круга поставщиков компьютеров. Digital Equipment Corporation стала второй компьютерной компанией после IBM с их популярными компьютерными системами PDP и VAX . Меньшее по размеру и доступное оборудование также привело к разработке новых важных операционных систем, таких как Unix .
В ноябре 1966 года компания Hewlett-Packard представила модель 2116А. [ 21 ] [ 22 ] миникомпьютер, один из первых коммерческих 16-битных компьютеров. Он использовал CTμL (дополнительный транзистор MicroLogic). [ 23 ] в интегральных схемах от Fairchild Semiconductor . Компания Hewlett-Packard последовала этому примеру, выпустив аналогичные 16-битные компьютеры, такие как 2115A в 1967 году. [ 24 ] 2114А 1968 года выпуска, [ 25 ] и другие.
В 1969 году компания Data General представила Nova и поставила в общей сложности 50 000 экземпляров по 8 000 долларов каждый. Популярность 16-битных компьютеров, таких как серия Hewlett-Packard 21xx и Data General Nova, привела к тому, что длина слова была кратна 8-битному байту . В Nova первой использовались схемы средней интеграции (MSI) от Fairchild Semiconductor, а в последующих моделях использовались схемы большой интеграции (LSI). Также примечательно было то, что весь центральный процессор помещался на одной 15-дюймовой печатной плате .
Большие мэйнфреймы использовали микросхемы для увеличения возможностей хранения и обработки данных. 1965 года IBM System/360 Семейство мэйнфреймов иногда называют компьютерами третьего поколения; однако их логика состояла в основном из SLT гибридных схем , которые содержали дискретные транзисторы и диоды, соединенные между собой на подложке с печатными проводами и печатными пассивными компонентами; S / 360 M85 и M91 действительно использовали микросхемы для некоторых своих схем. 1971 года В IBM System/370 в качестве логики использовались микросхемы, а в более поздних моделях использовалась полупроводниковая память .
К 1971 году суперкомпьютер ILLIAC IV был самым быстрым компьютером в мире, в котором использовалось около четверти миллиона небольших интегральных схем с логическим вентилем ECL , образующих шестьдесят четыре параллельных процессора обработки данных. [ 26 ]
Компьютеры третьего поколения предлагались еще в 1990-е годы; например, IBM ES9000 9X2, анонсированный в апреле 1994 г. [ 27 ] использовала 5960 чипов ECL для создания 10-процессорного процессора. [ 28 ] Другие компьютеры третьего поколения, предложенные в 1990-х годах, включали DEC VAX 9000 (1989), построенный на основе вентильных матриц ECL и специальных микросхем. [ 29 ] и Cray T90 (1995 г.).
Четвертое поколение
[ редактировать ]третьего поколения Миникомпьютеры были, по сути, уменьшенными версиями мейнфреймов , тогда как происхождение четвертого поколения принципиально иное. [ нужны разъяснения ] Основой четвертого поколения является микропроцессор — компьютерный процессор, содержащийся в одной большой интеграции (LSI) интегральной микросхеме MOS . [ 30 ]
Компьютеры на базе микропроцессоров изначально были очень ограничены в своих вычислительных возможностях и скорости и никоим образом не представляли собой попытку уменьшить размер миникомпьютера. Они обращались к совершенно другому рынку.
С 1970-х годов вычислительная мощность и емкость памяти выросли до неузнаваемости, но базовая технология осталась в основном той же самой, что и в микрочипах большой интеграции (LSI) или очень большой интеграции (VLSI), поэтому широко распространено мнение, что большинство современных компьютеров по-прежнему относятся к четвертому поколению.
Микропроцессоры
[ редактировать ]
Микропроцессор берет свое начало от микросхемы интегральной схемы МОП (МОП-ИС). [ 30 ] МОП-ИС была изготовлена Фредом Хейманом и Стивеном Хофштейном в RCA в 1962 году. [ 31 ] Из-за быстрого масштабирования МОП-транзисторов сложность МОП-микросхем быстро увеличивалась со скоростью, предсказанной законом Мура , что привело к крупномасштабной интеграции (LSI) с сотнями транзисторов на одном МОП-чипе к концу 1960-х годов. Применение микросхем MOS LSI для вычислений стало основой для первых микропроцессоров, поскольку инженеры начали осознавать, что полный компьютерный процессор может содержаться на одном чипе MOS LSI. [ 30 ]
Самыми ранними многокристальными микропроцессорами были Four-Phase Systems AL1 в 1969 году и Garrett AiResearch MP944 в 1970 году, каждый из которых использовал несколько микросхем MOS LSI. [ 30 ] 15 ноября 1971 года компания Intel выпустила первый в мире однокристальный микропроцессор 4004 на одном кристалле MOS LSI. Его разработкой руководил Федерико Фаггин , использовавший технологию МОП с кремниевым затвором , вместе с Тедом Хоффом , Стэнли Мазором и Масатоши Шимой . [ 32 ] Он был разработан для японской компании по производству калькуляторов Busicom в качестве альтернативы проводным схемам, но на его основе были разработаны компьютеры, большая часть их вычислительных возможностей обеспечивалась одним небольшим микропроцессорным чипом. Чип динамического ОЗУ (DRAM) был основан на ячейке памяти MOS DRAM, разработанной Робертом Деннардом из IBM, и предлагал килобиты памяти на одном чипе. Intel объединила чип оперативной памяти с микропроцессором, что позволило компьютерам четвертого поколения быть меньше и быстрее, чем компьютеры предыдущих поколений. Процессор 4004 был способен выполнять только 60 000 инструкций в секунду, но его преемники обеспечили постоянно растущую скорость и мощность компьютеров, включая Intel 8008, 8080 (используемый во многих компьютерах, использующих CP/M операционную систему ) и семейство 8086/8088. . (В персональных компьютерах (ПК) IBM и совместимых с ними процессорах используются процессоры, которые по-прежнему обратно совместимы с 8086.) Другие производители также производили микропроцессоры, которые широко использовались в микрокомпьютерах.
В следующей таблице показан график значительного развития микропроцессоров.
| Год | Микропроцессоры |
|---|---|
| 1969 | Четырехфазные системы AL1 |
| 1970 | Техасские инструменты TMX 1795 |
| 1971 | Техасские инструменты TMS 1802NC |
| 1971 | Интел 4004 |
| 1972 | Фэйрчайлд ППС-25; Интел 8008 ; Роквелл ППС-4 |
| 1973 | Берроуз Мини-Д; Национальный полупроводник IMP-16 ; НЭК микроКОМ |
| 1974 | Общий инструмент CP1600 ; Интел 4040 , 8080 ; Мостек 5065 ; Моторола 6800 ; National Semiconductor IMP-4, IMP-8, ISP-8A/500, PACE ; Техасские инструменты TMS 1000 ; Тошиба TLCS-12 |
| 1975 | Фэйрчайлд F8 ; Хьюлетт Паккард БПК ; Интерсил 6100 ; МОП-технология 6502 ; РКА CDP 1801 ; Роквелл ППС-8; Сигнетик 2650 ; Вестерн Цифровой MCP-1600 |
| 1976 | РКА CDP 1802 ; Сигнетикс 8X300 ; Техасские инструменты TMS9900 ; Зилог Z80 |
| 1977 | Интел 8085 |
| 1978 | Интел 8086 ; Моторола 6801, 6809 |
| 1979 | Intel 8088 ; Motorola 68000 ; Zilog Z8000 |
| 1980 | Национальный полупроводник 16032 ; Интел 8087 |
| 1981 | ДЕКАБРЬ Т11 ; Харрис 6120; IBM РОМП |
| 1982 | Хьюлетт-Паккард ФОКУС ; Интел 80186 , 80188 , 80286 ; DEC J-11 ; Беркли RISC-I |
| 1983 | Стэнфордский МИПС ; Беркли RISC-II |
| 1984 | Моторола 68020 ; Национальный полупроводник 32032 ; НЭК В20 |
| 1985 | Декабрь MicroVAX 78032/78132 ; Харрис Новикс; Интел 80386 ; МИПС Р2000 |
| 1986 | НЭК В60 ; Солнце SPARC MB86900/86910 ; Зилог Z80000 |
| 1987 | Желудь ARM2 ; ДЕКАБРЬ CVAX 78034; Хитачи Гмикро/200; Моторола 68030 ; НЭК В70 |
| 1988 | Аполлон ПРИЗМА ; Intel 80386SX , i960 ; МИПС 3000 р. |
| 1989 | DEC VAX DC520 Ригель ; Интел 80486 , i860 |
| 1990 | IBM POWER1 ; Моторола 68040 |
| 1991 | ДЕКАБРЬ NVAX ; ИБМ РСК ; МИПС 4000 р. |
| 1992 | Декабрь Альфа 21064 ; Хьюлетт-Паккард ПА-7100 ; Солнце microSPARC I |
| 1993 | IBM POWER2 , PowerPC 601 ; Интел Пентиум ; Хитачи СуперХ |
| 1994 | Декабрь Альфа 21064А ; Хьюлетт-Паккард ПА-7100LC , ПА-7200; IBM PowerPC 603 , PowerPC 604 , ESA/390 G1; Моторола 68060 ; КЕД Рэнд 4600 ; НЭК В850 |
| 1995 | Декабрь Альфа 21164 ; Компьютер HAL SPARC64 ; Intel Пентиум Про ; Солнце УльтраСПАРК ; IBM ESA/390 G2 |
| 1996 | АМД К5 ; Декабрь Альфа 21164А ; Компьютер HAL SPARC64 II ; Хьюлетт Паккард ПА-8000 ; IBM P2SC , ESA/390 G3; ОМС 10000 рэндов ; рэндов 5000 |
| 1997 | АМД К6 ; IBM PowerPC 620 , PowerPC 750 , RS64 , ESA/390 G4; Intel Пентиум II ; Sun UltraSPARC II |
| 1998 | Декабрь Альфа 21264 ; Компьютер HAL SPARC64 III ; Хьюлетт Паккард ПА-8500 ; IBM POWER3 , RS64-II , ESA/390 G5; КЭД 7000 ринггитов; СГИ МИПС 12000 рэндов |
| 1999 | AMD Атлон ; IBM RS64-III ; Intel Пентиум III ; Моторола PowerPC 7400 |
| 2000 | AMD Athlon XP , Дюрон ; Fujitsu SPARC64 IV ; IBM RS64-IV , z900; Интел Пентиум 4 |
| 2001 | IBM POWER4 ; Intel Итаниум ; Моторола PowerPC 7450 ; СГИ МИПС 14000 рэндов ; Солнце УльтраСПАРК III |
| 2002 | Fujitsu SPARC64 V ; Intel Itanium 2 |
| 2003 | AMD Оптерон , Атлон 64 ; IBM PowerPC 970 ; Интел Пентиум М |
| 2004 | IBM POWER5 , PowerPC БГЛ |
| 2005 | AMD Athlon 64 X2 , Opteron Athens; IBM PowerPC 970MP , ксенон ; Intel Пентиум Д ; Солнце UltraSPARC IV , UltraSPARC T1 |
| 2006 | IBM Cell/BE , z9 ; Intel Core 2 , Core Duo , Itanium Montecito |
| 2007 | AMD Оптерон Барселона; Fujitsu SPARC64 VI ; IBM POWER6 , PowerPC BGP ; Солнце UltraSPARC T2 ; Тилера TILE64 |
| 2008 | AMD Opteron Шанхай, Phenom ; Fujitsu SPARC64 VII ; IBM PowerXCell 8i , z10 ; Intel Atom , Core i7 ; Тилера TILEPro64 |
| 2009 | AMD Opteron Стамбул, Phenom II |
| 2010 | AMD Opteron Маньикур; Fujitsu SPARC64 VII+ ; IBM POWER7 , z196 ; Intel Itanium Tukwila , Вестмир , Nehalem-EX ; Солнце SPARC T3 |
| 2011 | AMD FX Bulldozer , Интерлагос, Льяно; Fujitsu SPARC64 VIIIfx ; Freescale PowerPC e6500 ; Intel Sandy Bridge , Xeon E7 ; Oracle SPARC T4 |
| 2012 | Fujitsu SPARC64 IXfx; IBM POWER7+ , zEC12 ; Intel Itanium Поулсон; Яблоко А6 |
| 2013 | Fujitsu SPARC64 X; Интел Хасуэлл ; Oracle SPARC T5 |
| 2014 | IBM POWER8 |
| 2015 | IBM z13 |
| 2017 | IBM POWER9 , z14 ; AMD Райзен |
| 2020 | Яблоко М1 |
Суперкомпьютеры
[ редактировать ]
Мощные суперкомпьютеры той эпохи находились на другом конце вычислительного спектра по сравнению с микрокомпьютерами , и они также использовали технологию интегральных схем. В 1976 году Cray-1 был разработан Сеймуром Креем , который покинул Control Data в 1972 году, чтобы основать собственную компанию. Эта машина была первым суперкомпьютером, сделавшим практическую векторную обработку . Он имел характерную подковообразную форму для ускорения обработки за счет сокращения путей цепи. Векторная обработка использует одну инструкцию для выполнения одной и той же операции со многими аргументами; С тех пор это фундаментальный метод обработки суперкомпьютеров. Cray-1 мог выполнять 150 миллионов операций с плавающей запятой в секунду (150 мегафлопс ). Было отправлено 85 экземпляров по цене 5 миллионов долларов каждый. У Cray-1 был процессор , который в основном состоял из микросхем SSI и MSI ECL .
Мэйнфреймы и миникомпьютеры
[ редактировать ]
Компьютеры, как правило, представляли собой большие и дорогостоящие системы, принадлежавшие крупным учреждениям до появления микропроцессоров в начале 1970-х годов — корпорациям, университетам, правительственным учреждениям и т.п. Пользователями выступали опытные специалисты, которые обычно не взаимодействовали с самой машиной, а вместо этого готовили задачи для компьютера на автономном оборудовании, например, на перфокартах . Ряд заданий для компьютера собирался и обрабатывался в пакетном режиме . После завершения заданий пользователи могли собирать распечатки и перфокарты. В некоторых организациях между отправкой задания в вычислительный центр и получением результата могут пройти часы или дни.
К середине 1960-х годов коммерчески появилась более интерактивная форма использования компьютера. В системе с разделением времени несколько телетайпов и дисплейных терминалов позволяют многим людям совместно использовать один процессор мэйнфрейма , при этом операционная система назначает временные интервалы заданиям каждого пользователя. Это было обычным явлением в бизнес-приложениях, а также в науке и технике.
Другая модель использования компьютеров была предвосхищена тем, как использовались ранние, докоммерческие, экспериментальные компьютеры, где один пользователь имел исключительное право использования процессора. [ 33 ] Одними из первых компьютеров, которые можно было бы назвать «персональными», были ранние миникомпьютеры , такие как LINC и PDP-8 , а позднее VAX и более крупные миникомпьютеры от Digital Equipment Corporation (DEC), Data General , Prime Computer и других. Они возникли как периферийные процессоры для мэйнфреймов, берущие на себя некоторые рутинные задачи и освобождающие процессор для вычислений.
По сегодняшним меркам они были физически большими (размером с холодильник) и дорогими (обычно десятки тысяч долларов США ), поэтому частные лица редко покупали их. Однако они были намного меньше, дешевле и, как правило, проще в эксплуатации, чем мэйнфреймы того времени, и, следовательно, были доступны отдельным лабораториям и исследовательским проектам. Миникомпьютеры в значительной степени освободили эти организации от пакетной обработки и бюрократии коммерческого или университетского вычислительного центра.
Кроме того, миникомпьютеры были более интерактивными, чем мэйнфреймы, и вскоре у них появились собственные операционные системы . Мини-компьютер Xerox Alto (1973 г.) стал знаковым шагом в развитии персональных компьютеров благодаря своему графическому пользовательскому интерфейсу , растровому экрану высокого разрешения, большой внутренней и внешней памяти, мыши и специальному программному обеспечению. [ 34 ]
Микрокомпьютеры
[ редактировать ]Микропроцессор и снижение затрат
[ редактировать ]В мини-компьютерах- предках современного персонального компьютера обработка осуществлялась с помощью схем с большим количеством компонентов, расположенных на нескольких больших печатных платах . Следовательно, миникомпьютеры были физически большими и дорогими в производстве по сравнению с более поздними микропроцессорными системами. После того, как «компьютер-на-чипе» был коммерциализирован, стоимость производства компьютерной системы резко упала. Арифметические, логические и управляющие функции, которые раньше занимали несколько дорогостоящих печатных плат, теперь были доступны в одной интегральной схеме , разработку которой было очень дорого, но дешево производить в больших количествах. Одновременно с этим прогресс в разработке твердотельной памяти позволил устранить громоздкую, дорогостоящую и энергоемкую память на магнитных сердечниках , использовавшуюся в компьютерах предыдущих поколений.
Микрол Н
[ редактировать ]
Во Франции компания R2E (Réalisations et Etudes Electroniques), основанная пятью бывшими инженерами компании Андре Intertechnique Труонг Тронг Тхи. [ 35 ] [ 36 ] и Франсуа Жернель [ 37 ] представила в феврале 1973 года микрокомпьютер Micral N на базе Intel 8008 . [ 38 ] Первоначально компьютер был разработан Жернелем, Лакомбом, Бекманном и Бенчитритом для Национального института агрономических исследований для автоматизации гигрометрических измерений. [ 39 ] [ 40 ] Стоимость Micral N составляет пятую часть цены PDP-8 , около 8500FF (1300 долларов США). Тактовая частота Intel 8008 была установлена на 500 кГц, объем памяти составлял 16 килобайт. Была представлена шина Pluribus, позволяющая подключать до 14 плат. Различные платы для цифрового ввода-вывода, аналогового ввода-вывода, памяти и дискет были доступны в R2E.
Альтаир 8800 и IMSAI 8080
[ редактировать ]Разработка однокристального микропроцессора стала огромным катализатором популяризации дешевых, простых в использовании и по-настоящему персональных компьютеров. Altair 8800 , представленный в статье журнала Popular Electronics в январском номере 1975 года, в то время установил новую низкую цену на компьютер, что привело к тому, что владение компьютером стало, по общему признанию, избранным рынком в 1970-х годах. За ним последовал компьютер IMSAI 8080 с аналогичными возможностями и ограничениями. «Альтаир» и IMSAI по сути представляли собой уменьшенные в масштабе миникомпьютеры и были неполными: для подключения к ним клавиатуры или телетайпа требовалось тяжелое и дорогое «периферийное оборудование». Обе эти машины имели переднюю панель с переключателями и индикаторами, которые общались с оператором в двоичном формате . Чтобы запрограммировать машину после ее включения, загрузчика необходимо было без ошибок ввести программу в двоичном формате, а затем бумажную ленту, содержащую интерпретатор BASIC, загружаемую из устройства чтения бумажной ленты. Для активации загрузчика требовалось установить блок из восьми переключателей вверх или вниз и нажать кнопку «загрузить» один раз для каждого байта программы, длина которого обычно составляла сотни байт. Компьютер мог запускать программы BASIC после загрузки интерпретатора.
MITS Altair , первый коммерчески успешный комплект микропроцессора, был изображен на обложке журнала Popular Electronics в январе 1975 года. Это был первый в мире комплект персонального компьютера массового производства, а также первый компьютер, в котором использовался процессор Intel 8080 . Он имел коммерческий успех: было продано 10 000 Альтаиров. Альтаир также вдохновил Пола Аллена и его школьного друга Билла Гейтса BASIC на разработку программного обеспечения, которые разработали интерпретатор для Альтаира, а затем основали Microsoft .
MITS Altair 8800 фактически создал новую индустрию микрокомпьютеров и компьютерных комплектов, за которой последовали многие другие, такие как волна компьютеров для малого бизнеса в конце 1970-х годов на базе микропроцессорных чипов Intel 8080, Zilog Z80 и Intel 8085 . Большинство из них использовали операционную систему CP/M -80, разработанную Гэри Килдаллом из Digital Research . CP/M-80 была первой популярной операционной системой для микрокомпьютеров, которая использовалась многими различными поставщиками оборудования, и для нее было написано множество пакетов программного обеспечения, таких как WordStar и dBase II.
Многие любители в середине 1970-х годов с разной степенью успеха разработали свои собственные системы, а иногда и объединились, чтобы облегчить работу. В результате этих домашних собраний возник Домашний компьютерный клуб , где любители собирались, чтобы поговорить о том, что они сделали, обменяться схемами и программным обеспечением, а также продемонстрировать свои системы. Многие люди создавали или собирали свои собственные компьютеры по опубликованным проектам. Например, Galaksija позднее, в начале 1980-х годов, многие тысячи людей построили домашний компьютер .
Альтаир имел влияние. Он появился до Apple Computer , а также от Microsoft , которая произвела и продала интерпретатор языка программирования Altair BASIC , первый продукт Microsoft. Второе поколение микрокомпьютеров , появившееся в конце 1970-х годов, вызванное неожиданным спросом на комплектные компьютеры в клубах любителей электроники, обычно называлось домашними компьютерами . Для использования в бизнесе эти системы были менее функциональными и в некотором смысле менее универсальными, чем крупные бизнес-компьютеры того времени. Они были созданы для развлекательных и образовательных целей, а не для практического использования. И хотя на них можно было использовать некоторые простые офисные и рабочие приложения, компьютерные энтузиасты обычно использовали их для обучения программированию и запуска компьютерных игр, для которых персональные компьютеры того периода были менее пригодны и слишком дороги. Для более технических любителей домашние компьютеры также использовались для электронного взаимодействия с внешними устройствами, например, для управления модели железных дорог и другие занятия для любителей.
Появляется микрокомпьютер
[ редактировать ]
Появление микропроцессора и твердотельной памяти сделало домашние компьютеры доступными. Ранние микрокомпьютерные системы для хобби, такие как Altair 8800 и Apple I , представленные примерно в 1975 году, ознаменовали выпуск недорогих 8-битных процессорных микросхем, которые обладали достаточной вычислительной мощностью, чтобы представлять интерес для любителей и пользователей-экспериментаторов. К 1977 году предварительно собранные системы, такие как Apple II , Commodore PET и TRS-80 Magazine «Trinity 1977 года» (позже названные журналом Byte ) [ 41 ] началась эра массовых домашних компьютеров ; гораздо меньше усилий потребовалось для приобретения работающего компьютера, и начали распространяться такие приложения, как игры, обработка текста и электронные таблицы. В отличие от компьютеров, используемых дома, системы малого бизнеса обычно основывались на CP/M , пока IBM не представила IBM PC , который был быстро принят на вооружение. ПК был тщательно клонирован , что привело к массовому производству и, как следствие, снижению затрат на протяжении 1980-х годов. Это расширило присутствие ПК в домах, заменив категорию домашних компьютеров в 1990-х годах и приведя к нынешней монокультуре архитектурно идентичных персональных компьютеров.
Хронология компьютерных систем и важного оборудования
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]- История вычислительной техники до 1960-х годов.
- Влияние IBM PC на рынок персональных компьютеров
- Хронология вычислений
- История компьютерного программного обеспечения
- Проектирование процессора , техническое обсуждение истории вычислений
- История операционных систем
- История Интернета
- История графического интерфейса пользователя
- Хронология языков программирования
- Язык описания оборудования
- Уровень абстракции оборудования
- Архитектура компьютера , как устроены компьютеры
- Список вымышленных компьютеров
- Компьютер пятого поколения
- Квантовые вычисления
- Очистите компьютер
- Список пионеров информатики
- «Пираты Кремниевой долины » — документальная драма об Apple Inc. и Microsoft . первых днях существования
- Триумф ботанов
- Повсеместные вычисления
- Интернет вещей
- Туманные вычисления
- Периферийные вычисления
- Окружающий интеллект
- Система на чипе
- Сеть на чипе
Примечания
[ редактировать ]- ^ Саксена, Арджун Н. (2009). Изобретение интегральных схем: неописанные важные факты . Всемирная научная . п. 140. ИСБН 9789812814456 .
- ^ Jump up to: а б «Интегральные схемы» . НАСА . Проверено 13 августа 2019 г.
- ^ «1959: Запатентована практическая концепция монолитной интегральной схемы» . Музей истории компьютеров . Проверено 13 августа 2019 г.
- ^ Лоек, Бо (2007). История полупроводниковой техники . Springer Science & Business Media . п. 120. ИСБН 9783540342588 .
- ^ Бассетт, Росс Нокс (2007). В эпоху цифровых технологий: исследовательские лаборатории, стартапы и развитие MOS-технологий . Издательство Университета Джонса Хопкинса. п. 46. ИСБН 9780801886393 .
- ^ Хафф, Ховард Р.; Цуя, Х.; Гёзеле, У. (1998). Кремниевое материаловедение и технология: материалы восьмого международного симпозиума по кремниевому материаловедению и технологии . Электрохимическое общество . стр. 181–182. ISBN 9781566771931 .
- ^ «ЖИЗНЕННЫЙ ОТЧЕТ 1961 ГОДА О КОМПЬЮТЕРНОЙ СФЕРЕ: 5. Компьютерный компонент» . Компьютеры и автоматизация . 10 (12): 85. Декабрь 1961 г.
- ^ «Миниатюрный компьютер» . Новый учёный (260). Деловая информация Рида. 9 ноября 1961 года.
- ^ «Первый компьютер на интегральной схеме» . Архивировано из оригинала 8 января 2006 года.
- ^ Рекорд Международной конференции IRE . Международная конвенция IRE. Том. 10. Институт радиоинженеров . Март 1962 г. с. 50. OCLC 879918181 .
- ^ «Серия 51 RCTL» . Бюллетень SCA-1000: Цифровые полупроводниковые интегральные схемы . Техасские инструменты. Январь 1965 г., стр. 2–3, 9–11.
- ^ Даммер, GWA; Робертсон, Дж. Маккензи (2014). «Полупроводниковые сети Texas Instruments Series 51» . Ежегодник данных американской микроэлектроники за 1964–65 гг . Эльзевир. стр. 596–650. ISBN 9781483185491 .
- ^ «1962: Аэрокосмические системы — первое применение микросхем в компьютерах» . Буклет «ИК в пятьдесят» . 2009. С. 26, 22 (28, 24).
- ^ «Брошюра о молекулярном электронном компьютере | 102646283 | Музей истории компьютеров» . www.computerhistory.org . 1961 год . Проверено 13 марта 2018 г.
- ^ Методы производства кремниевых полупроводниковых сетей (PDF) (Технический отчет). 1962. стр. 67–113. AD0273850.
- ^ «Раздел VI: Теория работы полупроводниково-сетевого компьютера ASD» . Методы изготовления кремниевых полупроводниковых сетей (Технический отчет). 1962. стр. 67–113.
- ^ Справочное руководство программиста, Honeywell ALERT General Purpose General Computer (PDF) (Третье изд.). Ханивелл . Июнь 1966 года.
- ^ «Цифровой компьютер общего назначения Honeywell ALERT» . 1965. Альтернативный URL
- ^ ЗАКОН О РЕОРГАНИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ . Колонки: Производитель и название компьютера | Твердотельное? | Среднемесячная арендная плата | Дата первой установки | Количество установок | Количество невыполненных заказов. 1974. с. 5577.
{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ) - ^ Брок, Джеральд В. (1975). Компьютерная индустрия США: исследование рыночной власти . Паб Баллинджер. Компания р. 192. ИСБН 9780884102618 .
- ^ Jump up to: а б «История цифровой вычислительной машины 2116А» .
- ^ «HP: случайно созданная компьютерная компания» .
- ^ «Интегральные схемы Fairchild CTμL» . Архивировано из оригинала 23 сентября 2015 г.
- ^ «ХП 2115А» . Музей компьютеров HP . Проверено 11 августа 2015 г.
- ^ «ХП 2114С» . Музей компьютеров HP . Проверено 11 августа 2015 г.
- ^ Д. А. Слотник, Самый быстрый компьютер , журнал Scientific American, февраль 1971 г., перепечатано в журналах Computers and Computation , Freeman and Company, Сан-Франциско, Калифорния, 1971 г., ISBN 0-7167-0936-8
- ^ «Усовершенствования процессора IBM ES/9000 с водяным охлаждением: новый десятипроцессорный процессор, возможность параллельного сисплекса и дополнительные функции» . ИБМ. 6 апреля 1994 г. Номер объявления: 194-084.
- ^ Рао, Г.С.; Грегг, штат Техас; Цена, Калифорния; Рао, CL; Репка, С.Дж. «Параллельные серверы Enterprlse IBM S/390 G3 и G4» (PDF) . Журнал исследований и разработок IBM . 41 (4/5). S2CID 18459824 . Архивировано из оригинала (PDF) 6 марта 2019 г.
- ^ Адилетта, Мэтью Дж.; Дусетт, Ричард Л.; Хакенберг, Джон Х.; Лейтольд, Дейл Х.; Литвинец, Денис М. (осень 1990 г.). «Полупроводниковые технологии в высокопроизводительной системе VAX» (PDF) . Цифровой технический журнал . 2 (4).
- ^ Jump up to: а б с д Ширрифф, Кен (30 августа 2016 г.). «Удивительная история первых микропроцессоров» . IEEE-спектр . 53 (9). Институт инженеров по электротехнике и электронике : 48–54. дои : 10.1109/MSPEC.2016.7551353 . S2CID 32003640 . Проверено 13 октября 2019 г.
- ^ «Черепаха транзисторов побеждает в гонке – революция CHM» . Музей истории компьютеров . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ «1971: Микропроцессор объединяет функции ЦП в одном кристалле» . Музей истории компьютеров . Проверено 22 июля 2019 г.
- ^ Энтони Ралстон и Эдвин Д. Рейли (редактор), Энциклопедия компьютерных наук, 3-е издание , Ван Ностранд Рейнхольд, 1993 ISBN 0-442-27679-6 , статья История цифровых компьютеров
- ^ Рейнгольд, Х. (2000). Инструменты для мысли: история и будущее технологий, расширяющих сознание (Новое изд.). Кембридж, Массачусетс и т. д.: MIT Press.
- ^ «Смерть Андре Труонга, изобретателя микрокомпьютера» . ZDNet Франция . 6 апреля 2005 года . Проверено 11 августа 2015 г.
- ^ «Андре Труонг, отец микрокомпьютера, покинул нас Новости - Silicon.fr» . Архивировано из оригинала 14 мая 2008 г. Проверено 15 марта 2008 г.
- ^ Гернель, создатель первого микрокомпьютера. Архивировано 9 февраля 2002 г. в Wayback Machine.
- ^ Рой А. Аллан История персонального компьютера (Alan Publishing, 2001) ISBN 0-9689108-0-7 Глава 4 (PDF: https://archive.org/download/A_History_of_the_Personal_Computer/eBook04.pdf )
- ^ «Хронология группы BULL» . Архивировано из оригинала 10 декабря 2008 года . Проверено 11 августа 2015 г.
- ^ "OLD-COMPUTERS.COM Музей - R2E MICRAL-N" . Архивировано из оригинала 23 июля 2023 года . Проверено 11 августа 2015 г.
- ^ «Самые важные компании» . Байт . Сентябрь 1995 г. Архивировано из оригинала 18 июня 2008 г. Проверено 10 июня 2008 г.
Ссылки
[ редактировать ]- Фрайбергер, Пол ; Суэйн, Майкл (2000) [1984]. Пожар в долине: создание персонального компьютера (2-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-135892-7 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Сайт Стивена Уайта по истории компьютеров (статья выше представляет собой модифицированную версию его работы, использованную с разрешения )
- Digital Deli под редакцией Стива Дитли, полный текст классической компьютерной книги.
- Коллекция старых аналоговых и цифровых компьютеров в Музее старых компьютеров
- Интернет-музей компьютеров ZX81
- Yahoo Компьютеры и история
- Хронология компьютерной истории IEEE ( Архив за 2005 г. )
- Ссылки на все, что касается Commodore
- Сайт домашнего компьютерного клуба
- Музей компьютерной истории
- Фотографии и информация о старых компьютерах
- PowerSource Online: новое, бывшее в употреблении, восстановленное, труднодоступные детали, оборудование и услуги
- История компьютеров (1989–2004) в отрывках из PC World
- Как это работает - Компьютер , издания 1971 и 1979 годов, Дэвид Кэри, иллюстрировано Б. Х. Робинсоном.
- История ПК Классическая работа Стэна Вейта по истории персональных компьютеров до IBM.
- WWW-VL: История Интернета