Электронный этап

Электромеханический этап

Этому этапу предшествовали такие выдающиеся открытия в области физики как открытие электрона, изобретение электромагнита, электродвигателя. Он оказался достаточно коротким.

В 1888 году Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую машину для сортировки и подсчета перфокарт. Эта машина, названная табулятором, содержала реле, счетчики, сортировочный ящик. Изобретение Г. Холлерита было использовано при подведении итогов переписи населения в США.

В 1936 году немецкий инженер Конрад Цузе начал конструировать вычислительный аппарат, работающий в двоичной системе счисления. В 1941 году он сумел построить действующую модель такого устройства (Zuse 3), которая состояла из 600 реле счетного устройства и 2000 реле устройства памяти.

В 1943-44 годах в Англии было разработано полностью автоматическое устройство Колосс II, предназначенное для дешифровки военных сообщений. Еще одна полностью автоматическая вычислительная машина была изобретена и построена Говардом Эйкеном, профессором Гарвардского университета (США), при участии группы инженеров фирмы IBM. Эта машина называлась Марк 1, состояла из 750 тысяч компонентов, на операцию умножения затрачивала около 4 секунд.

Принято выделять пять этапов в развитии электронной вычислительной техники, связанных с развитием элементной базы[1] (табл. 2.1.):

· ЭВМ на электронных лампах (1945 – 1956);

· ЭВМ на транзисторах и ферромагнитных ячейках памяти (1956 -1964);

· ЭВМ на интегральных элементах малой плотности (1964-1971);

· ЭВМ на микропроцессорных элементах (1971 –1979)

· ЭВМ на сверхбольших ИС (1979 – по настоящее время).

Работы по созданию отдельных элементов и узлов ЭВМ были начаты в 1937 г. в США Дж. Атанасовым. Им были запатентованы первые электронные схемы отдельных узлов ЭВМ. В 1942 г. им совместно с К. Берри была построена электронная машина ABC.

Первое поколение ЭВМ (с 1945 года)

Первая ЭВМ полностью на электронных лампах была названа ENIAC (ЭНИАК - электронный числовой интегратор и вычислитель). Она бы­ла изобретена Эккертом и Маучли и создана в США в 1946 году. Эта ЭВМ содержала 18000 электронных ламп, и была в 1000 paз более быстродействующей, чем первая: за 1 секунду выполняла 5000 операций сложения или 360 операций умножения. Предназначалась ЭВМ для выполнения объёмных научно-технических расчётов.

В СССР электронно-вычислительные машины на электронных лампах были созданы под руководством академика С. А. Лебедева (МЭСМ и БЭСМ). МЭСМ (малая электронная счётная машина), созданная в 1951 году, сыграла важную роль в подготовке первых в стране программистов, инженеров и констр­укторов ЭВМ, интенсифицировала разработку электронных элементов для применения в ЭВМ. БЭСМ (большая электронная счётная машина) была создана в 1952 г. и была в то время самой быстродействующей ЭВМ (8000 операций в секун­ду). Она открыла серию машин, получивших распространение в СССР. В середине 50-х годов в нашей стране появились ЭВМ серий "Стрела", "Урал", а в 60-х годах - "Промень", "Мир", "Минск", "Раздан". Эти маши­ны могли справиться с широким кругом математических и логических за­дач.

Работать на этих ЭВМ могли, по-прежнему, лишь "избранные" - узкий круг специалистов-профессионалов.

Второе поколение ЭВМ (с 1956 года)

Второе поколение ЭВМобязано своим появлением транзисторам, изобретённым в 1948 году. Транзисторы полностью заме­нили в качестве активных элементов электронные лампы. В отличие от ламповых, ЭВМ на транзисторах отличались большим быстродействием, ём­костью оперативной памяти, надёж ностью, меньшим потреблением элект­роэнергии, значительно лучшими массогабаритными характеристиками. Большой прогресс вы­звало применение печатного монтажа. Повысилась надёжность и быстро­действие электромеханических устройств ввода-вывода. Особенностью ЭВМ второго поколения стала их дифференциация по применению. Появи­лись машины для решения научно-технических, экономических задач, управления производственными процессами и объектами (управляю­щие машины). Возникло новое понятие "машина для обработки данных". В от­личие от ЭВМ для научно-технических расчётов эта машина обладала свойствами хранения (накопления, запоминания) больших объёмов инфо­рмации, тогда как процесс обработки (вычислительные операции) от­ступал на второй план.

Появление быстродействующих устройств ввода (способных пропускать до 1000 перфокарт в минуту), алфавитно-цифровых печатающих устройств

Таблица 2.1.