Происхождение ЭВМ

ПЛАН

ВВЕДЕНИЕ
1. ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭРА
1.1.ПЕРВАЯ СЧЕТНАЯ ДОСКА
1.2.РУССКИЙ АБАК - "СЧЕТНАЯ ДЩИЦА",
1.3.ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА
1.4.АРИФМОМЕТР
1.5.АРИФМОГРАФ
1.6.ПРООБРАЗ ПЕРВОГО КАЛЬКУЛЯТОРА
2. ЭРА ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (ЭВМ)
2.1.ХРОНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЭВМ
2.2. МИКРОПРОЦЕССОР
2.3. ПРОЦЕССОР PENTIUM II
2.3.1. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ
2.3.2. ОСОБЕННОСТИ
2.3.3. ОПИСАНИЕ
2.3.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛНЕНИЯ
2.3.5. ТЕХНОЛОГИЯ MMX
2.4. ОЧЕРЕДНОЙ ПРЫЖОК В БУДУЩЕЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


ВВЕДЕНИЕ
Каким будет персональный компьютер в 2001 году?
Центральные процессоры: «Их будет несколько. Сегодня процессор Pentium II, может похвастаться 7,5 млн. транзисторов. При существующей тенденции, в первом десятилетии будущего века процессоры будут иметь до ста миллионов транзисторов. Объем оперативной памяти будет исчисляться гигабайтами, а дисков – терабайтами».
Дисплеи: «Дисплеи возможно станут гибкими вы можете их сворачивать как бумагу, работать с ним на столе как с книгой или журналом»
Ввод: «Компьютер будет не просто распознавать вашу речь, с ним можно будет разговаривать».
Провода: «Вечно путающиеся провода, ведущие к телефону, мыши, клавиатуре, исчезнут со стола».
Бумага: «Все, на чем что-либо написано или напечатано, книги, карты, картины, листы, визитные карточки, - превратятся в изображения на экране. Любую книгу можно будет взять с собой в виде электронной папки».
Internet: «Карманный сетевой компьютер позволит входить в Сеть в любое время из любого места».
У вас дома появится дружелюбный цифровой слуга, так, что когда вы утром скажете: «ХАЛ, приготовь мне чашку кофе», то в ответ услышите: «Конечно. Сливки и сахар как обычно?»
Ну как, вы поверили этому? «Когда еще все это будет?» - отмахнетесь Вы. Но это уже есть. Нам об этом завтра сообщат в новостях, ну, например... на Intrnet сайте фирмы Micrisoft. А эта картина из будущего основана на экспертных прогнозах главного технолога знаменитого исследовательского центра компании Xerox в Пало-Альто – Марка Уайзера в начале 1998 года.
А ведь не так давно, чуть более 50 лет, ничего этого не было, и еще живы люди которые использовали в своей работе счетную доску - прародительницу первых счетных инструментов.
А как все это начиналось?

1. ДОКОМПЬЮТЕРНАЯ ЭРА

1.1. ПЕРВАЯ СЧЕТНАЯ ДОСКА

Когда у первого человека появилась потребность в счете, он считал с помощью насечек, наносимых на костяные и каменные поделки или просто с помощью пальцев. Но, ограниченность этих способов при количественном росте предметов счета не удовлетворяли его, человек стремился создавать счетные приборы. Вскоре таковые появились. Сейчас их объединяют под общим названием "абак", в переводе с греческого - счетная доска.
Считают что первый счетный прибор был изобретен в древнем Китае в конце второго тысячелетия до нашей эры он представлял собой обычную счетную доску. Позиционный принцип возник позже, уже в III веке-до нашей эры в таком виде, С незначительными изменениями, она дошла до нашего времени . Ей и поныне пользуются в Китае называется он - суань-пан. Счет на нем шел снизу вверх, слагаемые располагались на нижней части доски, а суммирование проводилось от старших разрядов к младшим. Числа выкладывали из небольших палочек, по аддитивному принципу. Нуль никак не обозначался, вместо него просто оставляли пустое место (знак нуля появился в Китае лишь в VIII веке нашей эры).
С помощью суань-пана можно было не только складывать, но и умножать, делить, оперировать с дробями, извлекать квадратные и кубические корни. По всей вероятности, это была первая известная нам позиционная десятичная система счисления. Причем действия, производимые в то время на счетной доске, были не вспомогательными - и суань-пан, и операции на нем составляли сущность самой математики. Древнекитайский ученый считал задачу выполненной только в том случае, когда он мог составить для нее правило решения на доске.
Суань-пан помог сделать фундаментальные открытия в математике. Действия с числителями и знаменателями привели к понятию дроби как числа, После обобщения правил, разработанных на счетной доске на основе формулы бинома, еще до конца первого тысячелетия нашей эры возник способ извлечения корней, соответствующий методу Руфинни-Горнера.
Древнекитайским ученым были подвластны и вычисления корней систем линейных уравнений. Коэффициенты системы располагались в виде таблицы, и с ее помощью по специально разработанным правилам производились все операции. Не пасовали китайские математики и перед большими числами: в "Математике в девяти книгах" описывается случай, когда нужно было умножить число 1 644 866 437 500 на 16/9.
Чтобы отличить положительные числа от отрицательных, в суань-пане применялись различные палочки. Положительные числа обозначались палочками красного цвета или с квадратным сечением, а отрицательные были черного цвета или треугольного сечения. Такие цифры-палочки употреблялись с IV века д.н.э.
Но уже спустя примерно тысячелетие счетная доска с палочками начала постепенно вытесняться новым прибором, ставшим прототипом более позднего суань-пана. Он представлял собой расчерченную на квадраты прямоугольную доску, на которой раскладывались специальные фишки. Горизонтальных полос всегда было десять, а число вертикальных не фиксировалось. Каждая фишка в зависимости от своего местоположения обозначала число единиц данного разряда.
Вскоре прибор усовершенствовали: появились фишки двух цветов. Желтые обозначали числа от 0 до 4, а черные от 5 до 9. На доске осталось только пять горизонтальных полос, что значительно уменьшило размеры суань-пана и сделало его более удобным в обращении. Затем, в следующих модификациях, появилась горизонтальная перегородка, поделившая счетную доску на две части. В каждом столбце, находящимся ниже этой перегородки, помещалось не более пяти фишек - они обозначали единицы данного разряда. Одна фишка над перегородкой означала пять единиц.
В таком виде суань-пан существовал вплоть до VIII века. Затем его снова немного усовершенствовали - счетную доску заменили рамой с продетыми в нее прутьями, и, наконец, к XVII веку прибор принял вид современного китайского суань-пана, не претерпевшего с тех пор никаких изменений.
Внешне суань-пан очень похож на обычные русские конторские счеты. Отличие состоит в том, что ящик китайского прибора разделен перегородкой на две неравные части (на самой перегородке иногда делались иероглифические надписи, соответствующие значению каждого ряда). Считающий кладет суань-пан длинной стороной к себе: ближе к нему на всех прутьях в большей части ящика находится по пять костяшек для отсчета единиц, а с другой стороны перегородки на тех же прутьях нанизано по две костяшки - две пятерки. Чтобы сложить число, нужно придвинуть к перегородке с обеих сторон необходимое количество костяшек.
Японский аналог суань-пана - со-рубан - известен с XVI века. Его вид тоже оставался неизменным в течение столетий; правда, в нем для откладывания пятерок было всего по одной костяшке. Похожий на со рубан счетный прибор, кстати, распространен в Иране. Идентичные "счеты" можно также встретить в Пакистане и Индии, где крестьяне и торговцы, проводя вычисления, до сих пор раскладывают камешки на расчерченной на песке таблице.


1.2. РУССКИЙ АБАК - "СЧЕТНАЯ ДЩИЦА",

Русский абак появился на рубеже 16-17 веков. Наиболее распространенным инструментом счета в допетровской Руси был "счет костьми", представлявший собой специальную доску или стол. Перед проведением вычислений их нужно было разграфить горизонтальными линиями. Четыре арифметических действия осуществлялись с помощью камешка, фруктовой косточки или специального жетона.
В тридцатые годы 17 века московское правительство, возглавляемое матерью будущего Ивана Грозного Еленой Глинской, провело денежную реформу, в результате чего были объединены московская и новгородская денежные системы. Появились новые монеты - копейка и московская деньга, а рубль стал делиться на сто единиц.
Видимо, именно тогда и возникла идея заменить линии "счета костьми" на натянутые веревки, навесив на них, по существу, все те же "кости". Можно допустить, что подсказка пришла от четок, древнейшего примитивного счетного инструмента, который был широко распространен в русском быту в 16 веке. Тогда термина "счеты" еще не было, и прибор именовался "дощатым счетом". Он представлял собой два неглубоких соединенных между собой ящика, каждый из которых был разделен перегородкой на два отделения. Поперек всех четырех отделений натягивались веревочки или проволочки. На верхних десяти веревках помещалось по девять косточек (четок). В каждом из этих рядов средняя косточка окрашена в отличный от остальных цвет. На одиннадцатой помещалось всего четыре косточки, на остальных - по одной. Существовали и другие варианты "дощатого счета". Он давал возможность производить четыре арифметических действия как с целыми числами, так и с дробями, для вычислений с которыми предназначались неполные ряды "дощатого счета" с разным количеством костей. Но из дробей рассматривались только 1/2 и 1/3, а также полученные из них при помощи последовательного деления на 2. Для действий с дробями других рядов "дощатый счет" приспособлен не был. При оперировании с ними нужно было обращаться к специальным таблицам, в которых приводились итоги разного сочетания дробей.
В "Переписной книге домной казны патриарха Никона 1658 года" среди "рухляди" никонова келейного старца Сергия были упомянуты "счоты", которые, по свидетельству археологов и историков, в 17 столетии уже изготавливались на продажу. Так за прибором, именовавшимся и как "дощатый счет", и как "счетная дщица", закрепилось название "счеты".
Долгое время существовала теория, что они ведут свою родословную с китайского суань-паня, и лишь в начале пятидесятых годов нашего века ленинградский ученый И.Г.Спасский доказал оригинальное русское происхождение этого счетного прибора.
Широкое использование счетов началось в 17-18 веках. Тогда они и приняли тот вид, в котором сохранились и поныне. В них осталось лишь одно счетное поле, на спицах которого размещалось либо 10, либо 4 косточки (спица с четырьмя четками - дань полушке, денежной единице в 1/4 копейки).
Французский математик Ж.Понселе познакомился со счетами в Саратове, будучи военнопленным офицером наполеоновской армии. Спустя некоторое время аналогичный прибор появился во французских школах, а затем и в других странах Европы.
Основной причиной отказа от второго счетного поля на счетах явилось распространение в России в 18 веке десятеричной позиционной системы (цифровой арифметики). Счеты стали утрачивать значение универсального счетного прибора, постепенно превращаясь во вспомогательный. При помощи новой системы письменно, на бумаге, оказалось гораздо удобнее выполнять математические выкладки, чем с использованием абака. Этот процесс сопровождался острой борьбой, как тогда считали, двух наук: математики на абаке и математики без абака - на бумаге. Эта борьба известна как противодействие абакистов и алгоритмиков.
Форма счетов остается неизменной вот уже более 250 лет. Но на протяжении столетия было предложено немало модификаций этого прибора. Стоит вспомнить счетный прибор генерал-майора русской армии Ф.М.Свободского, изобретенный им в 1828 году. Его детище состояло из нескольких обычных счетных полей, которые использовались для запоминания промежуточных результатов при арифметических действиях. Ф.М.Свободский разработал простые правила сведения арифметических действий к последовательности сложения и вычитания, что вместе с запоминанием нескольких простых вспомогательных таблиц (вроде таблицы умножения) заметно сокращало время вычислений.
Комиссии инженерного отделения ученого комитета Главного штаба и Академии наук одобрили способ Ф.М.Свободского и рекомендовали ввести его преподавание в российских университетах. И действительно, в течение нескольких лет такое преподавание велось в университетах Петербурга, Москвы и Харькова.
Другие интересные модификации русских счетов были предложены А. Н.Больманом (1860), Ф.В.Езерским (1872) и известным русским математиком, академиком В.Я.Буняковским, который в 1867 году изобрел самосчеты. В основу этого прибора - для многократного сложения и вычитания - положен принцип действия все тех же русских счет.

2. ЭРА ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (ЭВМ)

2.1.ХРОНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЭВМ

1941- первый автоматический программируемый универсальный цифровой компьютер. Название: Z3
Разработчик: доктор Конрад Цузе (Konrad Zuse), Германия.
Приблизительный период разработки: 1938-1941.
Краткое описание: Z3 продолжил берлинские разработки Конрада Цузе -Z1 и Z2. Он управлялся перфолентой из использованной кинопленки, а ввод и вывод производился с четырехкнопочной цифровой клавиатуры и ламповой панели. Машина была основана на реле-технологии и требовала приблизительно 2600 реле: 1400 - для памяти, 600 - для арифметического модуля и оставшиеся как часть схем управления. Они были установлены в трех стойках: двух для памяти и одной для арифметики - и в блоках управления (каждый высотой приблизительно два метра и шириной один метр)
Главный недостаток реле в том, что прохождение сигнала вызывает искру при замыкании и размыкании контактов. Искра была причиной износа и коррозии контактов и вызывала отказы реле. Цузе был вынужден придумывать различные ухищрения для увеличения срока службы своего устройства.
Память состояла из 64 слов. Так же, как и в ранних машинах, Цузе использовал двоичные числа с плавающей точкой, но длина слова была увеличена до 22 бит: четырнадцать для мантиссы, семь для порядка и один для знака.
Арифметический модуль состоял из двух механизмов - для порядка и мантиссы, - которые функционировали параллельно. Это обеспечивало не только выполнение четырех стандартных арифметических операций, но и позволяло вычислять квадратные корни. Имелись специальные «аппаратные» команды для умножения чисел на - 1; 0,1; 0,5; 2 или 10. Практиковалось изготовление специальных модулей для автоматического преобразования чисел из двоичной системы в десятеричную, чтобы упростить чтение и запись данных.
Z3 мог выполнять три или четыре сложения в секунду и умножать два числа за 4 или 5 секунд. Но представление в Z3 чисел с плавающей точкой делало вычисления более гибкими, чем у аналогичных систем.
Начав конструирование Z3 в 1939-м, Цузе завершил его 5 декабря 1941 года. Общая стоимость материалов составила в то время приблизительно 6500 долларов. Z3 никогда не использовался для решения серьезных проблем, потому что ограниченная память не позволяла загрузить достаточное количество информации, чтобы обеспечить решение систем линейных уравнений, для чего он и создавался. Единственная модель Z3 была разрушена во время воздушного налета в 1944 году. Z3 - первое устройство, которое можно назвать полностью сформировавшимся компьютером с автоматическим контролем над операциями.

Краткое описание: «Электронный числовой интегратор и компьютер» (рис. 3), полностью готовый к работе весной 1945 года, стал первым полнофункциональным цифровым компьютером. Он был произведен на свет в Школе электрической техники Moore (при университете в Пенсильвании). Время сложения - 200 мкс, умножения - 2800 мкс и деления - 24000 мкс. Компьютер содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов. Общая стоимость базовой машины - 750000 долларов. Стоимость включала дополнительное оборудование, магнитные модули памяти (по цене 29706,5 доллара) и аренду у IBM (по 82,5 доллара в месяц) устройства считывания перфокарт ( 125 карт в минуту). Она также включала и арендную плату (по 77 долларов в месяц) за IBM-перфоратор (100 карт в минуту). Потребляемая мощность ENIAC -174 кВт. Занимаемое пространство - около 300 кв. м.
1949- первый большой полнофункциональный электронный цифровой компьютер с сохраняемой программой.
Название: EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer).
Разработчики: Морис Вилкес (Maurice Wilkes) и сотрудники математической лаборатории Кембриджского университета (Англия).
Приблизительный период разработки: 1946-1949. Первая программа успешно прошла (!) 6 мая 1949 года.
1950 - первая отечественная электронная цифровая вычислительная машина.
Название: МЭСМ («Модель электронной счетной машины»).
Разработчики: С. А. Лебедев, Институт электротехники АН УССР.
Приблизительный период разработки: 1946-1950.
1951-первый коммерчески доступный компьютер. Хранил программы и использовал транслятор.
Название: UNIVAC 1.
Разработчики: Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert).
Приблизительный период разработки: 1946-1951. Краткое описание: «Универсальный автоматический компьютер» был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951 -м, имел время сложения 120 мкс, умножения -1800 мкс и деления - 3600 мкс.
UNIVAC мог сохранять 1000 слов, 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора.
1952 - первая российская цифровая вычислительная машина общего назначения семейства БЭСМ, ориентированная на решение сложных задач науки и техники.
Название: БЭСМ - «большая электронная счетная машина». Разработчик: Институт точной механики и вычислительной техники
АН СССР.
Приблизительный период разработки: 1949-1952. За 1959-1966 годы были сконструированы еще четыре модели семейства: БЭСМ-2, БЭСМ-3, БЭСМ-ЗМ и БЭСМ-4.
Краткое описание: Трехадресная машина параллельного действия, оперировавшая с 39-разрядными словами со скоростью 10 тыс. операций в секунду.
1953- первый электронный цифровой компьютер фирмы IBM. Название: IBM 701. Разработчик: IBM.
Приблизительный период разработки: 1951-1953.
Краткое описание: 701-я была параллельной двоичной машиной. Базисные устройства ввода/вывода - перфокартные. Но IBM работала и с магнитными лентами для долговременного хранения, принтерами (150 строк в минуту) и магнитным барабаном для оперативного хранения. Общий объем оперативной памяти - 4096 слов (уменьшаемый до 2048). Время сложения - 84 мкс, умножения - 204 мкс и деления - 216 мкс.
Что касается промышленного использования 701-й машины, то первая поехала в штаб IBM в Нью-Йорке в конце 1952 года. В 1954 году восемнадцать устройств были поставлены главному заказчику - американскому правительству: три -в атомные лаборатории, восемь -в авиакомпании, три - в большие корпорации, две - в правительственные агентства и две — на флот. Еще одна машина попала в американское бюро погоды в начале 1955-го.
1956 - первое принесшее коммерческий успех игровое цифровое устройство. Прообраз игровых компьютеров и приставок.
Название: Genlac. Разработчик: Эдмунд Беркли (Edmund С. Berkeley). Приблизительный период разработки: 1955-1956.
1957-первый специализированный бизнес-компьютер. Название: NCR 304. Разработчик: корпорация NCR. Приблизительный период разработки: 1955-1957.
1957 - первый коммерческий дисковод с перемещением головок для чтения/записи. Название: IBM 305. Разработчик: IBM.
1959- первый мини-компьютер. Название: PDP-1. Разработчик: Digital Equipment Corporation (DEC). Приблизительный период разработки: 1957-1959.
1961 - первая коммерчески доступная интегральная схема. Разработчик; корпорация Fairchild. Приблизительный период разработки: 1959-1961.
1963 - первое надежное коммерческое использование электроннолучевых трубок (CRT) для компьютерного дисплея (VDT). Название: PDP-1. Разработчик: Digital Equipment Corporation. В более ранних моделях дисплеев использовались CRT от осциллографа.
1964 - первое ручное устройство ввода. Название: «мышь». Разработчик: Дуглас Энгельбарт (Douglas Engelbart). Приблизительный период разработки: 1962-1964.
1967 - последняя успешная отечественная разработка, самая мощная вычислительная машина семейства БЭСМ - БЭСМ-6. Разработчик: Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР. Приблизительный период разработки: 1965-1967.
Краткое описание: Быстродействие - около 1 млн. операций в секунду. Применение в машине одноадресной системы команд подтверждало общую тенденцию повышения гибкости командного управления. Центральный процессор характеризовался высокой степенью локального параллелизма, у него были сверхбыстродействующее буферное запоминающее устройство и расширенная система команд, он обладал возможностью организации стековой памяти и разбиением оперативной памяти на независимые блоки. Широко использовалось совмещение выполнения операций обращения к памяти с работой арифметического устройства и устройства управления. Имелось пять уровней предварительного просмотра команд. Работа машины в режиме разделения времени и мультипрограммирования обеспечивалась аппаратной системой прерываний, схемой защиты памяти, индексацией и развитой системой преобразования виртуальных адресов памяти в физические. Были предусмотрены также косвенная адресация и возможности переадресации. Общий объем математического обеспечения достигал сотен тысяч строк кода.
Предпринималось еще несколько попыток создания отечественной вычислительной техники мирового уровня (например, проект «Эльбрус»), но все они так и не дошли до серийного использования, и советская промышленность «скатилась» на жалкое «передирание» продукции IBM, тратя научный потенциал на изучение зарубежных технологий методом «пристального взгляда».
1970-первый многооконный интерфейс пользователя. Первая крупномасштабная реализация электронной почты.
Разработчики: Дуглас Энгельбарт (Douglas Engelbart) и Исследовательский центр аугментации (Augmentation Research Center).
Приблизительный период разработки: 1969-1970.
1971- первый коммерчески доступный микропроцессор. Название: Intel 4004. Разработчик: корпорация Intel, разработка для компании Busicom.
1971- первое регулярное использование 8-дюймовой гибкой дискеты (бабушки флоппи-дисков).
Разработчик: Алан Шугарт (Alan Shugart) в IBM.
1972 - первое клонирование компьютеров фирмы IBM. Название: ЕСЭВМ.
Разработчики: страны-участницы СЭВ (Совета экономической взаимопомощи) - Болгария, Венгрия, ГДР, Польша, СССР и Чехословакия.
Приблизительный период разработки: 1970-1987.
Краткое описание: Единая (с американцами) система электронных вы- числительных машин (ЕС ЭВМ) базировалась на архитектуре IBM 360/370. Значительно позже (в 80-х годах) подобные копии с IBM PC/XT стали называться клонами (clones), или «аналогами», и потеснили «Голубого гиганта» на вторые роли. Возникло даже движение - «клономания», продолжающееся и по сей день.
1972-первый цифровой микрокомпьютер, доступный для персонального использования. Название: MITS 816. Разработчик: MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems - «микроаппаратура и телеметрические системы»). Приблизительный период разработки: 1972.
1973-первый полнофункциональный персональный компьютер, укомплектованный монитором. Название: Alto.
Разработчик: фирма Xerox, лаборатория в Пало-Альто (Xerox PARC). Приблизительный период разработки: 1970-1973.
1974 - первая реклама персонального компьютера в прессе. Рекламируемый компьютер: SCELBI (Scientific, ELectronic, and Biological - «научный, электронный и биологический»). Разработчик: SCELBI Computer Consulting, Милфорд (Коннектикут).
Реклама появилась в марте 1974 года в журнале «QST».
1974 - первый выставленный на продажу комплект для сборки персонального компьютера. Название: Mark-8.
Разработчик: Джонатан Титус (Jonathan Titus). Приблизительный период разработки: 1973-1974.
1975 - первый серийно произведенный и выставленный на продажу персональный компьютер (в комплекте для сборки и собранный). Название: Аltair 8800.
Разработчики: Эдвард Робертс (Edward Roberts), Вильям Ятес (William Yates) и Джим Байби (Jim Bybee).
Приблизительный период разработки: 1973-1974. Краткое описание: Первый Altair использовал процессор Intel 8080 и 4 Кбайт памяти. По заказу Эдварда Робертса из компании MITS, распространяющей компьютер, Билл Гейтс и ПольАллен написали интерпретатор языка Бейсик, втиснув его в имеющиеся 4 Кбайт (этим до сих пор гордится Б. Гейтс). Так начиналась софтверная компания Microsoft...
1975- первый интегрированный текстово-графический дисплей. Первая реализация гипертекста, связей и узлов ветвления.
Разработчики: Дуглас Энгельбарт (Douglas Engelbart) и Исследовательский центр аугментации (Augmentation Research Center). Приблизительный период разработки: 1962-1975.
1975 - первый персональный компьютер IBM (IBM Portable Computer). Название: IBM 5100. Разработчик: IBM. Приблизительный период разработки: 1973-1975 (продажа и маркетинг этого устройства были неудачны).
Краткое описание: Портативный компьютер с ленточным устройством ввода/ вывода и крошечным дисплеем. Это IBM 5100- один из самих первых персональных компьютеров.
IBM 5100 Portable Computer был первой (и неудачной) попыткой IBM сформировать персональный компьютер в конце 1974 года. Он весил около 23 кг и стоил около 10000 долларов. У компьютера были встроенный ленточный накопитель, маленький экран и возможность управления программами на Бейсике или APL (языке программирования, созданном IBM). IBM использовала собственные комплектующие и не полагалась на микропроцессор Intel, в отличие от следующих, более успешных моделей.
Монитор отображал16 строк по 64 символа в каждой, память расширялась до 64 Кбайт, и ленточное устройство использовало стандартную музыкальную кассету, которая сохраняла приблизительно 200 Кбайт данных.
Компьютер разрабатывался для использования в малом бизнесе, но высокая стоимость, недостатки интерфейса и невозможность обмена данными с другими компьютерами ограничили его применение и не позволили стать широко используемым персональным компьютером.
1976 - первый чрезвычайно успешно продаваемый персональный компьютер. Название: Apple II.
Разработчики: СтивДжобс (Steve Jobs) и Стив Возняк (Steve Wozniak). Приблизительный период разработки: 1974-1976.
Краткое описание: первый компьютер Аррlе, собранный буквально на коленках, не слишком отличался от своих собратьев (Altair и другие). И только линия Apple II, выполненная на коммерческой основе, стала чрезвычайно популярна. Немного позже появились Аррlе III и Lisa, а только затем - Macintosh, вышедший как Мас 128К (со всеми новинками, приписываемыми фирмеАрр1e как первооткрывателю). Apple II имел 48 Кбайт памяти и S.O.S. (Sophisticated Operating System - «замысловатая операционная система»); он создал тенденцию всеобщей компьютеризации и породил фанатизм, который мешает адекватному восприятию компьютеров этой компании.
1981- первый успешно продаваемый персональный компьютер IBM. Название: IBM PC. Разработчик: IBM. Приблизительный период разработки: 1978-1981.
Краткое описание: 0ригинальный PC - это модель 1983 года с 640 Кбайт оперативной памяти, но самые ранние модели могли иметь только 64 Кбайт на материнской плате. Этот специфический PC имеет два пятидюймовых дисковода для гибких дискет на 360 Кбайт, один из них фирмы IBM, а другой - от некой третьей фирмы . Потребляет всего 63,5 Вт. Зеленый экран монитора (нет переключателя «вкл./выкл.») и «кликающая» клавиатура с небольшими клавишами Shift и Return. Что ЭТО могло делать? Не много, но посмотрите, куда это привело...
IBM представила Personal Computer (PC), или персональный компьютер (ПК), 12 августа 1981 года. В то время большинство компьютеров все еще были 8-разрядными и могли обрабатывать 8 бит информации за такт. IBM революционизировала компьютерную индустрию, выйдя на рынок с персональным компьютером, базирующемся на процессоре Intel 8088, совместимом с компьютерами на 8-разрядных процессорах Intel, но обрабатывающем до 16 бит информации за такт (то есть он был 16-разрядным). PC показал пример расширяемой архитектуры, известной как «открытая архитектура», которая дала возможность пользователям добавлять новые компоненты к их компьютерам без замены целого устройства.
Первоначально IBM PC (модель 5150) приходил с 16 Кбайт стандартной оперативной памяти (микросхемы9х16 Кбит), расширяемой до 64 Кбайт. на материнской плате (зарезервированы еще три банка) и до 540 Кбайт возможного общего количества памяти (не 640 Кбайт из-за аппаратной ошибки); имел одноцветный TTL-монитор (модель 5151), где зеленым по черному отображалось 25 строк по 80 символов и который подключался в АС-гнездо на блоке питания компьютера (63,5 Вт), так что не нуждался в собственном выключателе; монохромный графический адаптер с параллельным портом для принтера; последовательный порт; два места полной высоты для внешних устройств; гибкий дисковод, способный использовать односторонние и двухсторонние дискеты, с одинарной и удвоенной плотностью записи (емкостью 80-360 Кбайт). IBM PC-DOS v1.1 ограничивала плотность дискеты 8 секторами на дорожку, или 320 Кбайт дискового пространства, но уже в v2.0 это ограничение было снято (версия 1.0 была настолько примитивна, что ее практически невозможно было использовать, и вскоре она была заменена; Б. Гейтс еще не отошел от Бейсика). Второй параллельный порт, второй флоппи-дисковод на 360 Кбайт, цветной CGA-адаптер (без принтерного порта) и цветной монитор (модель 5152) поставлялись дополнительно.
Вторая версия IBM PC (с тем же номером модели) имела уже 64 Кбайт памяти (микросхемы 9х64 Кбит), расширяемой до 256 Кбайт, на материнской плате (также еще три свободных банка) при общем количестве 540 Кбайт, и получила название IBM Personal Computer. Благодаря возможной расширяемости и открытости архитектуры сторонние изготовители быстро наладили производство жестких дисков, которые добавили новые возможности для хранения программ и данных на IBM PC.
8 марта 1983 года, видимо, как подарок к Международному женскому дню, IBM выпустила персональный компьютер XT (сокращение от extended Technology), или PC/XT, или просто ХТ. Он комплектовался жестким диском на 10 мегабайт (MFM-технологии), памятью до 640 Кбайт и MS-DOS v2.1., которая поддерживала каталоги и подкаталоги. Один или два дисковода для пятидюймовых гибких дискет а позже жесткий диск на 20 Мбайт от фирмы Seagate (SТ-225), и низкая цена(1995 долларов) открыли новую эру использования персональных компьютеров. Шина расширения персонального компьютера XT содержала восемь слотов вместо старых пяти. Это дало пользователям большую гибкость в добавлении периферийных устройств. Машина была настолько популярна что многие изготовители начали копировать проект IBM.
Начиная с XT произошел взрыв в индустрии персональных компьютеров
Он стал возможен благодаря открытой архитектуре IBM PC и XT, ставшей промышленным стандартом.
1981 - первый успешно продаваемый переносной микрокомпьютер с — экраном, дисководами и сумкой для переноса (прообраз ноутбуков).
Название: Osborne 1. Разработчик: Osborne Computer Corp. Приблизительный период разработки: 1980-1981. краткое описание: Дисковод для пятидюймовых гибких дискет, крошечный экран (3,55 дюйма по горизонтали и 2,63 по вертикали), шаблон текстового процессора Wordstar на клавиатуре, аккумуляторные батареи и сумка для переноски. Что еще нужно любителям мобильных компьютеров!
Позже появилась модель IBM 5155 (Personal Portable Computer) - она, конечно, выглядит солиднее, все-таки brand name, но все же очень похоже. Изобретателями первого устройства, которое можно назвать компьютером, являются вовсе не американцы; первым персональным компьютером был вовсе не Macintosh и даже не IBM PC; а изобретение оконного интерфейса и мыши принадлежит не Apple.
Что касается советского лидерства в компьютерных технологиях, о чем спрашивают некоторые наши читатели, то его, конечно, не было, однако некоторое время нашей стране удавались сохранять паритет, до тех пор пока не началось массовое производство и повсеместное использование компьютеров. Да и сама история производства первых советских компьютеров хранит массу «темных» дел, свойственных разве что «звериному» капитализму (как нам его рисовали), но никак не «плановой» экономике. Из-за дрязг во «враждующих» министерствах были сорваны поставки необходимых комплектующих к первой БЭСМ, поэтому в серию была запущена «Стрела», которая была гораздо хуже. Дальше - больше: одно министерство выпускает, например, принтеры, другое - накопители на магнитных носителях, и оба - абсолютно не совместимые между собой компьютеры. В результате на одних компьютерах нет принтеров, а другие ими просто завалены, но работать практически невозможно, так как негде хранить информацию...
В результате «суперкомпьютер 'Эльбрус"», оказался на свалке, потому что ни одно учреждение не способно оплатить электроэнергию, необходимую для его работы (около 2 МВт).

2.3.5. ТЕХНОЛОГИЯ MMX

Технология MMX содержит новые инструкции и типы данных, позволяющие достигать новых уровней производительности. Технологи MMX представляет собой набор базовых целочисленных инструкций общего назначения, которые могут быть легко использованы в мультимедийных и коммуникационных приложениях.
Основные особенности технологии MMX:
- использование метода обработки множественных данных в одной инструкции (Single Instruction, Multiple Data - SIMD);
- 57 новых инструкций;
- восемь 64-разрядных регистров;
- четыре новых типа данных;
- другие возможности.
Высокопроизводительная архитектура двойной независимой шины (системная шина и шина кэш) обеспечивает повышение пропускной способности и производительности, а также масштабируемость при использовании будущих технологий. Системная шина поддерживает множественные транзакции, что повышает пропускную способность. Она обеспечивает поддержку до двух процессоров, что позволяет получить недорогое решение, обеспечивающее существенное повышение производительности многозадачных операционных систем и приложений. 512 Kб. общей неблокируемой кэш-памяти второго уровня повышают производительность, снижая среднее время доступа к памяти и обеспечивая быстрый доступ к используемым инструкциями и данным. Производительность повышается и за счет использования выделенной 64-разрядной шины кэш-памяти. Тактовая частота шины кэш второго уровня определяется тактовой частотой процессора. Так, если частота процессора составляет 266 МГц, то частота шины кэш равна 133 МГц, что вдвое больше скорости доступа к кэш процессора Pentium. Для будущих процессоров Pentium II планируется использовать шины кэш с ECC. Процессор имеет также раздельные кэш первого уровня (16К/16К), каждая из которых вдвое больше объема кэш процессора Pentium Pro. Конвейерный блок вычислений с плавающей запятой (FPU) поддерживает определенные стандартом IEEE 754 32- и 64-разрядные форматы данных, а также формат 80-bit. При работе с тактовой частотой 300 МГц блок выполняет более 300 млн инструкций с плавающей запятой в минуту (MFLOPS).
Защита по четности сигналов адресации/запроса и ответа системной шины с возможностью повторения обеспечивает высокую надежность и интеграцию данных.
ECC (Error Correction Code) позволяет корректировать 1-битные и выявлять 2-битные ошибки системной шины.
Процессор Pentium II также имеет несколько функций тестирования и контроля производительности. Это: Встроенный Self Test (BIST) обеспечивает единичное константное восстановление ошибок микрокода и больших логических устройств, а также тестирование кэш инструкций, кэш данных, буферов Translation Lookaside (TLB) и ROM.
Порт доступа к стандартному тесту IEEE 1149.1 и механизм сканирования границ позволяют производить тестирование процессора Pentium II и соединений системы с помощью стандартного интерфейса. Встроенные счетчики производительности обеспечивают управление производительностью и подсчет событий.

2.4. ОЧЕРЕДНОЙ ПРЫЖОК В БУДУЩЕЕ

Законы существуют не для того, чтобы их нарушать. Однако если недавно анонсированные проекты фирм Intel и IBM воплотятся в жизнь и подтвердят обещанное, один из старейших в компьютерной индустрии законов придется по крайней мере корректировать. Речь идет о законе Мура, получившем свое название по имени основателя корпорации Intel Гордона Мура, провозгласившего, что мощность процессоров будет удваиваться каждые полтора-два года. Это предсказание, сделанное в 1965 г., сбывается на удивление точно.
Тем не менее новый тип памяти, предложенный Intel, и новый процесс разработки микросхем от IBM могут внести коррективы в этот график эволюции. Компания Intel объявила о создании флэш-памяти нового типа, способной хранить в два раза больше данных при том же размере кристалла, что и раньше, а IBM обнародовала метод использования меди для уменьшения размеров микросхем и увеличения их производительности. Конкуренты заявляют, что новые технологии дадут лишь кратковременный толчок в развитии. Однако этим они лишь свидетельствуют, что «архитектура кристаллов и технологический процесс совершенствуются сегодня быстрее, чем когда-либо ранее», — говорит Натан Бруквуд, аналитик по полупроводниковым приборам компании DatatjLiest. Калифорния.
Означает ли это, что мы находимся на пороге «золотого века» технологий микросхем? Возможно.
В конце 1998 года компания IBM бросила вызов закону Мура, объявив о новом производственном процессе с использованием меди, благодаря которому достигается большая компактность, возрастает производительность, снижается себестоимость процессоров и интегральных микросхем.
Вероятнее всего, к 2003 г. в большинстве массовых моделей микросхем будут использоваться медные проводники.

Сложно писать о современной компьютерной технике. Описывая технические характеристики самой последней модели компьютера необходимо помнить что через 1 год эта модель уже устареет морально а через два года необходимо будет задуматься об обновлении ее компонентов.
Опубликованная в прессе в 1997 году прогнозная программа на 1998 год по выпуска в продажу процессоров нового поколения приводила приблизительные сроки реализации возможных проектов ведущих производителей микропроцессоров до 2000 года. Вот выдержки из нее:
1999-2000 гг.
• AMD: 500-МГц K7, Slot А (сродни Intel Slot 1)
• Cyrix: новое, более скоростное ядро кристалла
• Intel; последователь Pentium II с частотой около 600 МГц («Wil-lamette»), 800-МГц процессор («Merced») для серверов/рабочих станций, «медные» микросхемы

Сравните теперь ее с самой «свежей» информацией компьютерной прессы 1999 года:
«...самая острая конкуренция ожидает Pentium III, на рынке настольных ПК. АМD вслед за К6-2 выпустившая новые процессоры К6-3. АМD обещает к середине года выпустить процессор К7, где будет кардинально увеличена производительность с плавающей запятой, а также расширить векторные команды 3Dnow!... ...Рынок процессоров меняется очень быстро, и к осени перед нами предстанет абсолютно новая расстановка сил....»
(«ComputerWorld Россия» №18 18/05/1999 год).


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Он родился в нашем веке. Удивительно, но о точной дате появления на свет ведутся споры, хотя, честно говоря, не дата рождения волнует умы его поклонников и фанатиков, а фантастические возможности, вознесшие нашего героя на вершину славы.
Очень быстро Он научился говорить, считать и ходить. Но еще быстрее овладел игрой в шахматы. Правда, чемпионом мира так и не стал. Пока. По молодости лет.
Его феноменальные способности проявились уже в раннем детстве. В толстого увальня — поначалу — почти никто не верил, кроме самих родителей да нескольких ученых, одержимых идеей новой науки.
С учителями ему также повезло — они терпеливо вкладывали в ученика все что знали. Их старания не пропали даром. И если воспитанием Он явно не блещет (запросто может встать к даме спиной или перебить разговор громким возгласом), то уж по части знаний и широты их применения ему трудно найти равных.
Что тут поделаешь, но такова в наше время судьба лучших умов, и наш вундеркинд не исключение: долгое время работал на министерство обороны — сначала криптологом и баллистиком, затем участвовал в ядерных программах. И только публичное обсуждение его деятельности, затеянное учеными в середине 1945 года, позволило наконец распрощаться с «формой» и заняться решением мирных задач.
Он с легкостью овладевал самыми разнообразными профессиями: математик и художник, конструктор и авиадиспетчер, дизайнер и сталевар. Да и побывал везде: на северном полюсе и на вершинах высочайших пиков, на дне Марианской впадины и на : Луне, работал в Чернобыле и в глубоком вакууме открытого космоса. Его можно встретить в обычной квартире и индейском вигваме, на борту орбитальной станции и в глубоководном батискафе, в автомобиле и на ослике, вальсирующем на горной тропе.
Вот только хорошие стихи писать так и не научился. Ему никогда не понять радости весеннего рассвета, полета души, взрыва чувств, света глаз — всего того, что поэты называют вдохновением.
О нем можно говорить долго, не всегда — понятно и не часто — интересно. Я мечтаю иметь его на своём рабочем столе.
Он достоин наград, восхищения. Герой! Он Лицо Двадцатого Века. И, уверяю вас, его лицо не затеряется среди лиц века грядущего. Но его предки, его родители и учителя, его наставники и опекуны достойны гораздо большего —памяти людей. Вспомним их имена. И пусть не обидятся на меня те, кто не нашел себя или других достойных в моем скромном труде, в списке породивших и воспитавших - Его Величество Компьютер.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мир ПК, № 3 1998, «ПК завтрашнего дня»
2. Домашний компьютер, № 6 1996, «Краткий курс истории процессора Intel»
3. Computerworld Россия, № 8 1997, «Что такое ММХ»
4. Computerworld Россия, № 7 1999, «АМD выпускает К6-III»
5. Computerworld Россия, № 18 1999, «Векторная мода»
6. Computerworld Россия, № 46,47,48 1997 «Транзистору - 50»
7. Компьютерра, № 46 1996 «Кто был первым»
8. Компьютерра, № 37-38 1995 «Как арифмометр превратился в арифмометр счеты»
9. Компьютерра, № 46 1995 «Прообраз калькулятора изобрел учитель музыки»
10. Компьютерра, № 34 1995 «Арифмометр: из России с любовью»
11. Компьютерра, № 32 1995 «Суань-пан, сурабан: с древних времен до наших дней