Развитие вычислительной техники
Цифровая вычислительная техника развивается многие тысячелетия. Так, известны, например, счетные палочки, камешки и т.д. Около 2000 лет назад появилось такое устройство как абаки, или счеты, дошедшие до нашего времени.
Идея создания универсальной вычислительной машины (названной аналитическая машина) принадлежит английскому математику Чарльзу Бэббиджу (1831 г.). Она имела программное управление на перфокартах. Но проект машины до конца реализован не был.
И вновь идея создания уже электронных вычислительных машин возникла в конце 30-х - начале 40-х гг. независимо друг от друга в четырех странах: США, Великобритании, Германии и СССР.
В 1936 г. английский математик Алан Тьюрин доказал алгоритмически возможность построения универсального вычислительного устройства (машина Тьюринга). Идея создания автоматической цифровой ЭВМ принадлежит Атанасову (США) 1937 г. В 1945 году группой специалистов под руководством Джона Моучли и Проспера Эккерта в Электротехнической школе Мура (США) была создана машина ЭНИАК на 18000 электронных ламп, которая в 1000 раз превосходила по быстродействию релейные вычислительные машины.
В 1946 г. американский математик, по происхождения венгр, Джон фон Нейман (с соавторами) на основе критического анализа конструкции ЭНИАК предложил ряд новых идей организации ЭВМ, в том числе концепцию хранимой программы в запоминающем устройстве. В результате реализации идей фон Неймана была создана архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени (см. рис.1).
В СССР работы по созданию универсальной ЭВМ начались под руководством академика С.А. Лебедева в конце 30-х годов, но в 1941 году были прерваны. И только в 1948-50 гг. была создана МЭСМ, а затем в 1953 году - БЭСМ, выполнявшая 10000 операций в секунду и бывшая в то время лучшей в мире.
С момента появления первых ЭВМ прошло 5 поколений их развития:
| Поколения | Годы выпуска первых ЭВМ | Макси-мальное быстро-действие оп/с | Элементная база | Средство связи с пользователем | Язык программирования | Мировой парк ЭВМ |
| I II III IV V | 1953-54 1958-60 1965-66 1976-79 1990-92 | 103-104 104-106 105-107 106-108 108-1012 | Элект-ронная лампа Тран- зистор (1 тр.) Малая интег- ральная схема (ИС-2- 5тр) БИС (102-103тр) СБИС (104-106тр) | Пульт управ- ления и перфокарты Перфо- карты Алфавитно-цифровой терминал Цветной графический дисплей Устройство голосовой связи с ЭВМ | Машинный код Ассемблер Ассемблер, процедурные языки высокого уровня (ЯВС) Процедурные ЯВС Непро-цедурные ЯВС | 5 тыс. (1960 г.) 30 тыс. (1965 г.) 300 тыс. (1975 г.) 1,2 млн. (1980 г.) 150 млн. (1990 г.) |
У машин 5-го поколения архитектура существенно отличается от архитектуры фон Неймана.
В настоящее время ведутся работы по созданию нейрокомпьютеров и возможно даже биокомпьютеров, имеющих совершенно другую архитектуру.