Второе поколение ЭВМ: 1960-1970-е годы
Логические схемы строились на дискретных полупроводниковых' и магнитных элементах (диоды, биполярные транзисторы, тороидальные ферритовые микротрансформаторы). В качестве конструктивно-технологической основы использовались схемы с печатным монтажом (платы из фольгированного гетинакса).
Широко стал использоваться блочный принцип конструирования машин, который позволяет подключать к основным устройствам большое число разнообразных внешних устройств, что обеспечивает большую гибкость использования компьютеров.
Тактовые частоты работы электронных схем повысились до сотен килогерц. Напряжение питания схем снизилось до 10-15 В, потребляемая мощность — до сотен ватт. Надежность работы ЭВМ существенно возросла — до нескольких сотен часов наработки на отказ. Регулярное профилактическое обслуживание попрежнему требовалось.
В оперативных запоминающих устройствах чаще всего использовались миниатюрные тороидальные ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса (для хранения одного бита информации требовались один или два сердечника наружным диаметром 1-1,2 мм). Постоянные запоминающие устройства были трансформаторные (один тороидальный сердечник наружным диаметром 3-4 мм использовался для хранения битов одного разряда нескольких сотен чисел; для хранения кода «1» провод «прошивался» в отверстие сердечника, для хранения кода «0» провод проходил мимо сердечника).
Стали применяться внешние накопители на жестких магнитных дисках и на флоппи-дисках — промежуточный уровень памяти между накопителями на магнитных лентах и оперативной памятью.
В 1964 году появился первый монитор для компьютеров — IВМ 2250. Это был монохромный дисплей с экраном 12х12 дюймов и разрешением 1024 х 1024 пикселов. Он имел частоту кадровой развертки 40 Гц. Устройство управления ЭВМ поддерживало систему прерываний программ, многопрограммную работу и параллельность использования устройств машины.
Появились первые операционные системы и алгоритмические языки машинноориентированного низкоуровневого (ассемблеры) и высокоуровневого программирования (Фортран, Алгол, Кобол, Бейсик и др.). Программы стали переноси-
мыми с одного типа компьютера на другой.
Устройства машин и их программы стали больше ориентированы на обработку массивов информации. ЭВМ второго поколения стали применяться не только для решения научно-технических задач, но и для автоматизации процессов технологического и организационного (административного) управления. На базе полупроводниковых ЭВМ стали успешно создаваться автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП) и системы автоматического управления технологическими процессами.
Создаваемые на базе компьютеров системы управления потребовали от ЭВМ более высокой производительности, а главное -т- надежности. В компьютерах стали широко использоваться коды с обнаружением и исправлением ошибок, встроенные схемы контроля.
В машинах второго поколения были впервые реализованы режимы пакетной обработки и телеобработки информации.
Первой ЭВМ, в которой частично использовались полупроводниковые приборы вместо электронных ламп, была машина SEAC (Standards Eastern Automatic Computer ), созданная в 1951 году.
Среди первых полностью полупроводниковых машин были:
ü TRADIC (Transistor Digital Computer) — 1956 г. (малая машина);
ü ТХ-0 (Transistor eXperimental Computer) — 1957 г. (малая машина);
ü IBM 7070 — 1957 г. (большая машина);
ü Philco — 1957 г. (большая машина);
ü Recomp 2 — 1957 г. (малая машина);
ü Univac Solid State — 1958 г. (большая машина);
ü National Cash-304 — 1958 г. (большая машина);
ü Ramington Rad 1785 — 1958 г. (малая машина);
ü IBM 7090 - 1959 г. (большая машина);
ü IBM 1401 — 1959 г. (малая машина);
ü UNIVAC 3-1959 г. (большая машина).
Стоимость больших машин составляла от $500 000 до $2 300 000, малых машин —
до $300 000.
Заслуживает внимания и первая (1961 г.) супермалая полупроводниковая машина 1ВМ 1620, размещавшаяся (без накопителя на магнитной ленте) на конторском столе (стоимость этой машины составляла около 75 000 долларов). В начале 60-х годов полупроводниковые машины стали производиться и в СССР. Основные характеристики некоторых полупроводниковых отечественных машин представлены в табл. 1.
В середине 60-х годов мировое количество ЭВМ возросло по сравнению с 50-ми годами на порядок. Так в 1966 году количество установленных машин составляло:
ü в США-27 000;
ü в Западной Европе — 6000;
ü в Японии - 1900.
Рис. 1
В середине 60-х и у нас в стране, и за рубежом внимание акцентировалось на надежности ЭВМ и их системном использовании. Поэтому в СССР было принято постановление ЦК КПСС о разработке семейств ЭВМ на базе крупных компьютерных предприятий о создании строгой системы унификации схем и узлов ЭВМ. По этому же постановлению стали разрабатываться программно-совместимые и технически-совместимые системы вычислительных машин.
До этого из-за дефицита выпускаемых ЭВМ и длительного (иногда несколько лет) срока с момента заказа и до получения машины ЭВМ часто разрабатывались и создавались небольшими группами специалистов на непрофильных предприятиях, что, естественно, не гарантировало их качества. После названного постановления у нас в стране было разработано и выпускалось семейство ЕС ЭВМ (единая система ЭВМ). Машины этой системы разрабатывались на крупных специализированных предприятиях не только Советского Союза, но и других стран СЭВ (Совета Экономической Взаимопомощи): ГДР, Болгарии, Венгрии, Польши и др.
Что касается системного применения ЭВМ, то в середине 60-х годов существенно
изменилась технология их использования. По образному выражению В. М. Глушкова, «машины раньше часто использовались как большие арифмометры», то есть непосредственно перед решением задачи в ЭВМ вводились программы и данные, необходимые для этого решения. Появились технологии создания больших баз данных в памяти ЭВМ, осуществлялась выдвинутая академиком Глушковым программа «АСУПизации», массового создания АСУП (автоматизированных систем управления предприятиями). В связи с этим при использовании ЭВМ рекомендовалось и программы, и данные постоянно хранить в памяти машины и использовать ее по мере надобности.
Итак, основные направления совершенствования ЭВМ второго поколения:
1. Переход на полупроводниковую элементную базу и печатный монтаж.
2. Блочный принцип конструирования и унификация ячеек и блоков ЭВМ.
3. Облегчение программирования для ЭВМ.
4. Ориентация ЭВМ не только на вычислительную работу, но и на работу с массивами информации.
5. Повышение надежности работы машин, использование кодов с обнаружени-
ем и исправлением ошибок и встроенных схем контроля.
6. Расширение областей применения ЭВМ.